بررسی علمی کربنات کلسیم به عنوان مواد معدنی زیستی و زیست سنجی آن

بررسی علمی کربنات کلسیم

کربنات کلسیم به عنوان مواد معدنی پوسته محافظ در حیوانات دریایی مثل کوکولیت های تک سلولی از طریق مرجان ها، گاستروپودها و دریچه های دوتایی گسترش یافته است. همچنین به عنوان تقویت کننده در کوتیکول سخت پوستان مانند خرچنگ قابل مشاهده است. وجود پودر کربنات کلسیم برای پوسته ها، به جای سیلیس، ممکن است نشان دهنده کنترل بیشتر ساختار موجود از طریق پروتئین های متصل به کلسیم و از طریق کنترل مورفولوژی کریستال با هسته سازها و بازدارنده های رشد باشد. سیلیس مانند بسیاری از اکسیدهای آهن به عنوان یک جز teeth در بسیاری از دندانهای نرم تنان ظاهر می شود.

اخیراً کارهای زیادی در مورد شکل گیری، ساختار و خصوصیات پوسته نرم تنان انجام شده است. بیشتر پوسته ها از ترکیب کلسیت و آراگونیت در آرایش های مختلف با مقادیر کمی پروتئین، تا حدود ۵٪ وزن ساخته شده اند. انتظار می رود که سطح بالاتر پروتئین باعث افزایش مقاومت پوسته شود اما در ازای کاهش سختی باعث کاهش سطح آن می شود. می توان فرض کرد که ساختارهای پوسته خاصی با سبک زندگی خاص حیوانات و تنش های ایجاد شده سازگار باشد. به عنوان مثال، انتظار می رود که موجودات سبک تر، مانند صدف ها، ساختار پوسته ای سخت و سبک تری داشته باشد. یکی از ساختارهای پوسته ای که بیشتر مورد مطالعه قرار گرفته است nacre یا مروارید مادر است که ساختاری لایه ای از صفحات آراگونیت است، ضخامت ۰٫۵ میکرومتر با عرض چند میکرون. بین هر لایه از صفحات، یک ورق پروتئین نازک قرار دارد که وظیفه هسته سازی لایه های آراگونیت را بر عهده دارد و به عنوان یک مهارکننده ترک ها و شکستگی ها عمل می کند، که انرژی بسیار خوبی را برای پیوندها و نگهدارنده ها فراهم می کند.

کلسیم کربنات در پوسته ی زمین

در حالی که جزئیات تشکیل پوسته قابل درک نیست، روشن است که محتوای آلی حاوی پروتئین هایی است که می توانند به طور انتخابی هسته کلسیت یا آراگونیت را در یک جهت خاص هسته ای کنند و پروتئین هایی را که از رشد پیوندهای خاص بلوری جلوگیری می کنند. اینها با تأمین کلسیم و کربنات از بافت گوشته هماهنگ عمل می کنند. گوشته پوسته جدیدی را در لبه موجود با اکسترودر روی لب اضافه می کند تا پیوندهای خارجی و داخلی را گسترش دهد.

شکل واتریت کربنات کلسیم اغلب در تبلور آزمایشگاهی اتفاق می افتد و گهگاه در پوسته یافت می شود. شواهد فزاینده ای در مورد رسوب کربنات کلسیم هیدراته و بی شکل به عنوان یک پیش ماده قابل تبدیل برای کریستال وجود دارد. در برخی موارد، از جمله کوتیکول خرچنگ دریایی و یک اسفنج،کربنات کلسیم به عنوان مواد معدنی بی شکل پایدار یافت می شود.