Mineralisering (biologi) - Mineralization (biology)
til uorganiske stoffer.
Note 1 : Et bestemt tilfælde er den proces, hvorved levende organismer producerer og
strukturerer mineraler ofte for at hærde eller stive eksisterende væv. (Se biomineralisering .)
til CO 2 og H 2 O og andre uorganiske stoffer. CH 4 kan betragtes som en del af mineraliseringsprocessen
, fordi den kommer op parallelt med mineralerne i anaerob kompostering , også
kaldet metanisering.
I biologi refererer mineralisering til en proces, hvor et uorganisk stof udfældes i en organisk matrix. Dette kan skyldes normale biologiske processer, der finder sted i løbet af en organisms levetid, såsom dannelse af knogler, ægskaller, tænder, koraller og andre eksoskeletter. Dette udtryk kan også henvise til unormale processer, der resulterer i nyre- og galdesten.
Typer af mineralisering
Mineralisering kan opdeles i forskellige kategorier afhængigt af følgende: de organismer eller processer, der skaber kemiske forhold, der er nødvendige for mineraldannelse, substratets oprindelse på stedet for mineraludfældning og graden af kontrol, som substratet har på krystalmorfologi, sammensætning og vækst. Disse underkategorier inkluderer: biomineralisering, organomineralisering og uorganisk mineralisering, som kan opdeles yderligere. Imidlertid varierer brugen af disse udtryk meget i videnskabelig litteratur, fordi der ikke er nogen standardiserede definitioner. Følgende definitioner er stort set baseret på et papir skrevet af Dupraz et al. (2009), som skabte en ramme for at differentiere disse vilkår.
Biomineralisering
Biomineralisering , biologisk kontrolleret mineralisering, opstår, når krystalmorfologi, vækst, sammensætning og placering er fuldstændig kontrolleret af de cellulære processer i en bestemt organisme. Eksempler inkluderer skaller af hvirvelløse dyr, såsom bløddyr og brachiopoder . Derudover giver mineralisering af kollagen den afgørende trykstyrke for knogler, brusk og tænder hos hvirveldyr.
Organomineralisering
Denne type mineralisering inkluderer både biologisk induceret mineralisering og biologisk påvirket mineralisering.
- Biologisk-induceret mineralisering opstår, når den metaboliske aktivitet af mikrober (f.eks. Bakterier ) frembringer kemiske forhold, der er gunstige for mineraldannelse. Substratet for mineralvækst er den organiske matrix, udskilt af det mikrobielle samfund, og påvirker krystalmorfologi og sammensætning. Eksempler på denne type mineralisering inkluderer kalkholdige eller kiselholdige stromatolitter og andre mikrobielle måtter . En mere specifik type biologisk-induceret mineralisering, fjern forkalkning eller fjern mineralisering finder sted, når forkalkning af mikrober besætter en skalsekreterende organisme og ændrer det kemiske miljø, der omgiver området med skaldannelse. Resultatet er mineraldannelse, der ikke er stærkt kontrolleret af metazoan-værts cellulære processer (dvs. fjern mineralisering) og kan føre til unikke eller usædvanlige krystalmorfologier.
- Biologisk påvirket mineralisering finder sted, når kemiske forhold omkring mineraldannelsesstedet påvirkes af abiotiske processer (f.eks. Fordampning eller afgasning). Den organiske matrix (udskilt af mikroorganismer) er imidlertid ansvarlig for krystalmorfologi og sammensætning. Eksempler inkluderer krystaller i mikro- til nano-målestok med forskellige morfologier.
Uorganisk mineralisering
Uorganisk mineralisering er en fuldstændig abiotisk proces. Kemiske forhold, der er nødvendige for dannelse af mineraler, udvikles via miljømæssige processer, såsom fordampning eller afgasning. Desuden er substratet til mineralaflejring abiotisk (dvs. indeholder ingen organiske forbindelser), og der er ingen kontrol med krystalmorfologi eller sammensætning. Eksempler på denne type mineralisering inkluderer hulformationer, såsom stalagmitter og stalaktitter .
Biologisk mineralisering kan også finde sted som et resultat af fossilisering . Se også forkalkning .
Knoglemineralisering forekommer i menneskekroppen af celler kaldet osteoblaster .