Movatterモバイル変換


[0]ホーム

URL:


Idi na sadržaj
WikipediaSlobodna enciklopedija
Pretraga

Biomineralizacija

S Wikipedije, slobodne enciklopedije
Kalcitni dijelovi kostijubelmita (jura izWyominga

PremaIUPAC-ubiomineralizacija je potpuna konverzija organskih supstanci živih organizama u anorganske derivate, posebnomikroorganizama,[1][2] često da se stvrdnu ili ukrute postojeća tkiva. Takva tkiva nazivaju se mineralizovana tkiva. To je izuzetno raširen fenomen; svih šest taksonomskih carstava sadrže članove koji su sposobni formirati minerale, a u organizmima je identificirano preko 60 različitih minerala.[3][4][5] Primjeri uključujusilikate ualgama idijatomejima,karbonate ubeskičmenjacima ikalcij-fosfate ikarbonate ukičmenjacima. Ovi minerali često formiraju strukturne obrasce kao što su moreškoljke ikosti kodsisara iptica.Organizmi proizvode mineraliziraneskelete tokom proteklih 550 miliona godina. Kalcijevi karbonati ifosfati su obično kristalni, ali organizmi sasilicijem (spužve,diatomeje itd) uvijek su sa nekristalnim mineralima. Ostali primjeri uključuju naslagebakra,gvožđa izlata koje uključujubakterije. Biološki oblikovani minerali često imaju posebnu upotrebu, poput magnetnih senzora kodmagnetotaksijskih bakterijama (Fe3O4), uređajima za osječanje gravitacije (CaCO3, CaSO4, BaSO 4) i skladištenje i mobilizaciju gvožđa U pogledu taksonomske zastupljenosti, najčešći biominerali sufosfatne ikarbonatne solikalcija, koji se koriste zajedno s organskim polimerima, kao što sukolagen ihitin da daju strukturnu potporu kostima i ljušturama.[6] Strukture ovih biokompozitnih materijala visoko su kontrolirane odnanometarskog do makroskopskog nivoa, što rezultira složenim arhitekturama koje pružaju multifunkcionalna svojstva. Budući da je ovaj opseg kontrole nad rastom minerala poželjan za primjenu u inženjerstvu materijala, postoji značajan interes za razumevanje i rasvetljavanje mehanizama biološki kontrolisane mineralizacije.[7]

Magnetotaksijske bakterije sadrže lanacmagnetosoma
Lanac magnetosoma sa oktaedarskim obrascima modeliranim dolje desno[8].

Diverzitet

[uredi |uredi izvor]
Najrasprostranjeniji biominerali sadržesilicij
Silikatnadiatomejska ljuštutrica ima najveću čvrstoću od svih poznatih bioloških materijala
Spikule spužvi, poput ove iz silikatne staklene spužve, čine strukture mnogo puta fleksibilnijom od ekvivalentnih struktura čistogsilicij-dioksida
Test prozirnog stakla ili ljuskaradiolaria
Diverzitet biomineralizacije a eukariota[9][10] s glavnim eukariotskim supergrupama imenovanim u kutijama. Slova pored imenataksona označavaju prisustvo biomineralizacije, a zaokružena slova na istaknutu i široko rasprostranjenu upotrebu tog biominerala.
S =silicij-dioksid;
C =kalcij-karbonat;
P =kalcij-fosfat;
I =gvožđe(magnetit/goetit);
X =kalcij-oksalat,
SO4,sulfati
(kalcij/barij/stroncij);
? označava neizvjesnost u izvještaju.[11][12][13][14][15]

U prirodi postoji širok spektar biominerala, u rasponu od gvožđe-oksida do stroncijevog sulfata, skrečnječkim biominalima koji su posebno zapaženi.[16][17] Međutim, taksonomski gledfano, najrasprostranjeniji biomineral jesilicij-dioksid (SiO2.nH2O), koji je prisutan u svimeukariotskim supergrupama.[13] Bez obzira na to, stupanjsilicifikacije može varirati čak i između blisko povezanih taksona, od kompozitnih struktura s drugim biomineralima (npr.nekih zubnih);[18] do formiranja manjih struktura (npr. granulacilija;[19] ili je glavni strukturni sastojak organizma.[20] Najekstremniji stupanj silicifikacije evidentiran je u diatomejima, gdje gotovo sve vrste imaju obvezanu potrebu za silicijem da dovrši formiranje ćelijskog zida i diobu ćelija.[21][22] Biogeohemijski i ekološki,diatomeje su najvažniji silikifikatori u modernim morskimekosistemima, sradiolaria (policistin ifeodar kodRhyzaria,silikoflagelata (Dictiohofyta iChrysophytastramenopila) isunđerima istaknutim ulogama. Suprotno tome, glavni silikifikatori u kopnenim ekosistemima sukopnene biljke (Embryophyta), dok druge grupe za siliciranje (npr.amebe sa ljušturicom) imaju manju ulogu.

Također pogledajte

[uredi |uredi izvor]

Reference

[uredi |uredi izvor]
  1. ^Vert, Michel; Doi, Yoshiharu; Hellwich, Karl-Heinz; Hess, Michael; Hodge, Philip; Kubisa, Przemyslaw; Rinaudo, Marguerite; Schué, François (11. 1. 2012). "Terminology for biorelated polymers and applications (IUPAC Recommendations 2012)".Pure and Applied Chemistry.84 (2): 377–410.doi:10.1351/PAC-REC-10-12-04.
  2. ^Vert, Michel; Doi, Yoshiharu; Hellwich, Karl-Heinz; Hess, Michael; Hodge, Philip; Kubisa, Przemyslaw; Rinaudo, Marguerite; Schué, François (2012)."Terminology for biorelated polymers and applications (IUPAC Recommendations 2012)"(PDF).Pure and Applied Chemistry.84 (2): 377–410.doi:10.1351/PAC-REC-10-12-04. Arhivirano soriginala(PDF), 19. 3. 2015. Pristupljeno 23. 3. 2021.
  3. ^Astrid Sigel; Helmut Sigel; Rol, K.O. Sigel, ured. (2008).Biomineralization: From Nature to Application. Metal Ions in Life Sciences.4. Wiley.ISBN 978-0-470-03525-2.
  4. ^Weiner, Stephen; Lowenstam, Heinz A. (1989).On biomineralization. Oxford [Oxfordshire]: Oxford University Press.ISBN 978-0-19-504977-0.
  5. ^Jean-Pierre Cuif; Yannicke Dauphin; James E. Sorauf (2011).Biominerals and fossils through time. Cambridge.ISBN 978-0-521-87473-1.
  6. ^Vinn, O. (2013)."Occurrence formation and function of organic sheets in the mineral tube structures of Serpulidae (Polychaeta Annelida)".PLOS ONE.8 (10): e75330.Bibcode:2013PLoSO...875330V.doi:10.1371/journal.pone.0075330.PMC 3792063.PMID 24116035.
  7. ^Boskey, A. L. (1998). "Biomineralization: conflicts, challenges, and opportunities".Journal of Cellular Biochemistry. Supplement. 30–31: 83–91.doi:10.1002/(SICI)1097-4644(1998)72:30/31+<83::AID-JCB12>3.0.CO;2-F.PMID 9893259.
  8. ^Pósfai, M., Lefèvre, C., Trubitsyn, D., Bazylinski, D.A. and Frankel, R. (2013) "Phylogenetic significance of composition and crystal morphology of magnetosome minerals".Frontiers in microbiology,4: 344.doi:10.3389/fmicb.2013.00344
  9. ^Hendry, Katharine R.; Marron, Alan O.; Vincent, Flora; Conley, Daniel J.; Gehlen, Marion; Ibarbalz, Federico M.; Quéguiner, Bernard; Bowler, Chris (2018)."Competition between Silicifiers and Non-silicifiers in the Past and Present Ocean and Its Evolutionary Impacts".Frontiers in Marine Science.5.doi:10.3389/fmars.2018.00022.
  10. ^Adl, Sina M.; Simpson, Alastair G. B.; Lane, Christopher E.; Lukeš, Julius; Bass, David; Bowser, Samuel S.; Brown, Matthew W.; Burki, Fabien; Dunthorn, Micah; Hampl, Vladimir; Heiss, Aaron; Hoppenrath, Mona; Lara, Enrique; Le Gall, Line; Lynn, Denis H.; McManus, Hilary; Mitchell, Edward A. D.; Mozley-Stanridge, Sharon E.; Parfrey, Laura W.; Pawlowski, Jan; Rueckert, Sonja; Shadwick, Laura; Schoch, Conrad L.; Smirnov, Alexey; Spiegel, Frederick W. (2012)."The Revised Classification of Eukaryotes".Journal of Eukaryotic Microbiology.59 (5): 429–514.doi:10.1111/j.1550-7408.2012.00644.x.PMC 3483872.PMID 23020233.
  11. ^Ensikat, Hans-Jürgen; Geisler, Thorsten; Weigend, Maximilian (2016)."A first report of hydroxylated apatite as structural biomineral in Loasaceae – plants' teeth against herbivores".Scientific Reports.6: 26073.doi:10.1038/srep26073.PMC 4872142.PMID 27194462.
  12. ^Gal, Assaf; Hirsch, Anna; Siegel, Stefan; Li, Chenghao; Aichmayer, Barbara; Politi, Yael; Fratzl, Peter; Weiner, Steve; Addadi, Lia (2012). "Plant Cystoliths: A Complex Functional Biocomposite of Four Distinct Silica and Amorphous Calcium Carbonate Phases".Chemistry - A European Journal.18 (33): 10262–10270.doi:10.1002/chem.201201111.PMID 22696477.
  13. ^abMarron, Alan O.; Ratcliffe, Sarah; Wheeler, Glen L.; Goldstein, Raymond E.; King, Nicole; Not, Fabrice; De Vargas, Colomban; Richter, Daniel J. (2016)."The Evolution of Silicon Transport in Eukaryotes".Molecular Biology and Evolution.33 (12): 3226–3248.doi:10.1093/molbev/msw209.PMC 5100055.PMID 27729397.
  14. ^Raven, John A.; Knoll, Andrew H. (2010)."Non-Skeletal Biomineralization by Eukaryotes: Matters of Moment and Gravity".Geomicrobiology Journal.27 (6–7): 572–584.doi:10.1080/01490451003702990.
  15. ^Weich, Rainer G.; Lundberg, Peter; Vogel, Hans J.; Jensén, Paul (1989)."Phosphorus-31 NMR Studies of Cell Wall-Associated Calcium-Phosphates in Ulva lactuca".Plant Physiology.90 (1): 230–236.doi:10.1104/pp.90.1.230.PMC 1061703.PMID 16666741.
  16. ^Knoll, A. H. (2003). "Biomineralization and Evolutionary History".Reviews in Mineralogy and Geochemistry.54 (1): 329–356.Bibcode:2003RvMG...54..329K.doi:10.2113/0540329.
  17. ^Knoll, Andrew H.; Kotrc, Benjamin (2015). "Protistan Skeletons: A Geologic History of Evolution and Constraint".Evolution of Lightweight Structures. Biologically-Inspired Systems.6. str. 1–16.doi:10.1007/978-94-017-9398-8_1.ISBN 978-94-017-9397-1.
  18. ^Sone, Eli D.; Weiner, Steve; Addadi, Lia (2007). "Biomineralization of limpet teeth: A cryo-TEM study of the organic matrix and the onset of mineral deposition".Journal of Structural Biology.158 (3): 428–444.doi:10.1016/j.jsb.2007.01.001.PMID 17306563.
  19. ^Foissner, Wilhelm; Weissenbacher, Birgit; Krautgartner, Wolf-Dietrich; Lütz-Meindl, Ursula (2009)."A Cover of Glass: First Report of Biomineralized Silicon in a Ciliate,Maryna umbrellata(Ciliophora: Colpodea)".Journal of Eukaryotic Microbiology.56 (6): 519–530.doi:10.1111/j.1550-7408.2009.00431.x.PMC 2917745.PMID 19883440.
  20. ^Preisig, H. R. (1994). "Siliceous structures and silicification in flagellated protists".Protoplasma.181 (1–4): 29–42.doi:10.1007/BF01666387.
  21. ^Darley, W.M.; Volcani, B.E. (1969). "Role of silicon in diatom metabolism".Experimental Cell Research.58 (2–3): 334–342.doi:10.1016/0014-4827(69)90514-X.PMID 5404077.
  22. ^Martin-Jezequel, Veronique; Hildebrand, Mark; Brzezinski, Mark A. (2000). "Silicon Metabolism in Diatoms: Implications for Growth".Journal of Phycology.36 (5): 821–840.doi:10.1046/j.1529-8817.2000.00019.x.

Dopunska literatura

[uredi |uredi izvor]

Vanjski linkovi

[uredi |uredi izvor]
Portal iconPortal Astronomija
Portal iconPortal Biologija
Preuzeto iz "https://bs.wikipedia.org/w/index.php?title=Biomineralizacija&oldid=3562731"
Kategorije:
Sakrivene kategorije:

[8]ページ先頭

©2009-2025 Movatter.jp