生物礦化(編輯修改稿)
2025-01-16 06:41 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ，有機(jī)基質(zhì)和細(xì)胞層之間，細(xì)胞層和生物礦物體。 酸性多糖 有機(jī)基質(zhì)（ anic matrix） 有機(jī)基質(zhì)作為構(gòu)造支持的惰性底質(zhì)或礦物沉淀的局限空間和核化作用的表面，確定礦物質(zhì)點(diǎn)的形態(tài)大小、空間排列、結(jié)晶取向和同質(zhì)多晶類型，并與生物晶體一起決定生物礦物硬體的機(jī)械性質(zhì)。 有機(jī)基質(zhì)分為不溶和可溶兩種。 不溶基質(zhì)： 僅分布于晶間或晶層間，由各種類型的結(jié)構(gòu)大分子，如膠原、幾丁質(zhì)、粘多糖，按照不同比例構(gòu)成。不溶基質(zhì)只能為可溶酸朊提供底質(zhì)，控制晶體在其中生長(zhǎng)，起間隔作用，決定生物晶體的形態(tài)大小和排列取向。 可溶基質(zhì)： 由酸性大分子組成，主要為糖朊。其氨基酸組成主要為易溶的天冬氨酸和谷氨酸?？扇芑|(zhì)分布于不溶基質(zhì)表面，與晶體直接接觸。也可以分布于晶體內(nèi)。其生成比不溶基質(zhì)晚，而比生物礦物早?？扇芑|(zhì)配入不溶基質(zhì)網(wǎng)孔中能結(jié)合鈣，起到核化作用。相反當(dāng)它存在于溶液中起抑制作用。軟體動(dòng)物中酸性糖朊結(jié)合鈣離子有兩種方式，一種是鍵接于天冬氨酸和谷氨酸殘基提供的兩個(gè)羧基，一種是螯合于己糖胺的硫酸脂?？扇芑|(zhì)決定生物晶體結(jié)構(gòu)形式。 不同動(dòng)物門(mén)類組成基質(zhì)的結(jié)構(gòu)大分子不同： 脊椎動(dòng)物絕大多數(shù)為膠原； 無(wú)脊椎動(dòng)物中，棘皮動(dòng)物為膠原，海綿為海綿絲朊，軟體動(dòng)物、鈣質(zhì)腕足類和苔蘚動(dòng)物為角朊和幾丁質(zhì)，原生動(dòng)物為粘多糖。 所含有的氨基酸的種類也不同： 難溶氨基酸在無(wú)脊椎動(dòng)物中主要是甘氨酸、丙氨酸和絲氨酸，在脊椎動(dòng)物中主要為甘氨酸、脯氨酸、羥脯氨酸和丙氨酸。易溶氨基酸只有天冬氨酸和谷氨酸。 生物礦化作用分為：核化、沉淀或生長(zhǎng)、相變過(guò)程。 生物礦化在材料制備中的應(yīng)用 ? 圖 4a 為 HAp 在 (0001) 面上的帶正電荷的 Ca2 +離子和硬脂酸的負(fù)電荷頭基間的晶格匹配關(guān)系示意圖 。可以看出 ,HAp 在 (0001) 面上的 CaCa 間距離約為 ,與 SA 單分子膜的晶格參數(shù) (在磷酸鈣亞相表面 , a = , b = ) 基本匹配 ,這種匹配關(guān)系導(dǎo)致了 SA 單分子膜優(yōu)先選擇HAp 成核生長(zhǎng) ,而不是其它磷酸鈣礦物。同樣 ,十八酰胺單分子膜中正電荷頭基 ( — NH3+ ) 與 HAp 在 (0001) 面上的 PO43 、 OH 間也存在著晶格和電荷匹配關(guān)系 (圖 4b) ,十八酰胺單分子膜的晶格參數(shù)為 a = ,b = ? Sato 等
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