سیلیکون: تعریف ، سنتز ، جذب ، انتقال و توزیع

سیلیکون یک عنصر شیمیایی با نماد Si است. در جدول تناوبی ، عدد اتمی 14 دارد و در دوره 3 و 4 گروه اصلی قرار دارد و کربن به ترتیب گروه ("تترل"). از آنجا که سیلیکون دارای خواص فلزات و غیر هادی های کلاسیک است ، این یکی از نیمه هادی ها یا نیمه هادی های معمولی (نیمه هادی های بنیادی) است. عبارت سیلیکون از کلمه لاتین "silex" (سنگ سخت ، سنگریزه ، سنگ چخماق) گرفته شده است. به عنوان یکی از مهمترین سنگ سازها مواد معدنی، سیلیکون دومین عنصر فراوان در پوسته زمین بعد از است اکسیژن (نماد عنصر: O) با 27.6٪. در آنجا ، به دلیل میل زیاد آن به اکسیژن، این عمدتا به شکل سیلیکات (SiO4 ، نمک و استرهای اسید ارتو-سیلیسیک (Si (OH) 4) و میعانات آن) و سیلیس ، که اساساً از اسید سیلیسیک آنیدرید یا دی اکسید سیلیکون (SiO2) و از رادیولاریان ها (رادیولارها ، ارگانیسم های تک سلولی با اسکلت داخلی اپال (SiO2)) و دیاتوم ها (دیاتوم های دارای پوسته سلول SiO2) منشأ گرفته در لایه ها نشات می گیرد. در تمام ترکیباتی که در طبیعت اتفاق می افتد ، سیلیکون منحصراً پیوندهای منفردی ایجاد می کند - پیوندهای منفرد Si-O - که در آن عمدتا به عنوان یک شریک الکتریکی مثبت چهار ظرفیتی ظاهر می شود - اتم سیلیکون دارای هماهنگی بار مثبت ، چهار برابر این امر باعث می شود که سیلیکاسیون ساخته شده به صورت چهار وجهی (SiO44-) ترکیبات بزرگتری (شبکه های سه بعدی) ، ترجیحاً از ترکیب SiO2 ، تشکیل شود. علاوه بر این ، ترکیباتی وجود دارد که در آنها سیلیسیم پنج یا شش برابر است هماهنگی. ترکیبات سیلیکون دو ظرفیتی (سیلیلن ها) که به صورت مصنوعی تولید می شوند ، غالباً ناپایدار هستند و فقط مونوکسید سیلیکون (SiO) خصوصاً در صنعت نوری مهم است. در حالی که مدل های حیوانی از ضروریات سیلیکون صحبت می کنند ، این امر هنوز برای ارگانیسم انسان اثبات نشده است. به همین دلیل ، سیلیکون یکی از عناصر فوق ردیابی است (عناصری که در آزمایشات حیوانی ضروریات آنها تأیید شده است و علائم کمبود آنها در شرایط شدید بدون شناخته شدن عملکردهای خاص آنها پیدا شده است). سیلیسیم از طریق محتوای طبیعی آن در غذا در دسترس انسان است - به صورت آزاد به عنوان اسید مونوسیلیسیک (اسید ارتوسیلیسیک ، Si (OH) 4) یا سیلیکات (SiO4) و به عنوان اتر or استر مشتقات - و از طریق استفاده از آن به عنوان افزودنی غذایی - سیلیکات ها (SiO4) به عنوان مواد ضد تولید و ضد کف. غذاهای گیاهی ، به ویژه غلات حاوی فیبر مانند جو و جو، و سبزیجات ریشه ای ، به طور کلی از نظر سیلیکون غنی تر از غذاهای حیوانی هستند ، اما به دلیل فرم پیوند عمدتا پلیمری سیلیکات ها (ماکرومولکول های متشکل از چندین واحد SiO4) ، احتمالاً از دسترس کمتری برخوردار هستند. نوشیدنی ها مانند آبجو حاوی مقادیر زیادی سیلیسیم نیز هستند که به شکل قابل استفاده ای نیز وجود دارد.

جذب

سیلیکون می تواند از طریق غذا توسط بدن وارد بدن شود جذب (جذب) در دستگاه گوارش (GI) و از طریق هوای تنفسی با جذب (جذب) در آلوئول ریوی (آلوئول هایی که محل تبادل گاز بین آنها است خون و هوای آلوئولی هنگام تنفس رخ می دهد). سیلیکون یا سیلیکات پلیمری با اتصال ارگانیک (ماکرومولکول متشکل از چندین واحد SiO4) از طریق رژیم غذایی ابتدا باید در دستگاه گوارش توسط هیدرولیتیک آنزیم ها لوزالمعده و / یا غشا brush برس آنتروسیتها (سلولهای روده کوچک) اپیتلیوم) به منظور جذب در روده کوچک به عنوان سیلیکات مونومریک (SiO44-). روده ای جذب اسید مونو سیلیسیک یا سیلیکات مونومر تهیه شده توسط رژیم غذایی به طور مستقیم و بدون قبل از هیدرولیز آنزیمی (رخ با واکنش با) انجام می شود آب) مکانیسم جذب سیلیسیم به سلولهای انتروسیتی (سلولهای روده کوچک) اپیتلیوم) و متعاقباً وارد جریان خون نمی شود. دیاتوم ها ، که پاکت سلول آنها تا حد زیادی از آنها تشکیل شده است دی اکسید سیلیکون (SiO2) ، برای دستگاه روده انسان نفوذ پذیر است و از روده سالم عبور می کند مخاط و لنفاوی گردش. به همین ترتیب ، آنها می توانند از طریق بدن وارد شوند جذب در آلوئول ریویدر زنان باردار ، ذرات دیاتوم می توانند از سد جفت عبور کرده و به ترتیب در بافتهای نوزادان نارس و نارس تجمع یابند. میزان جذب سیلیسیم به نوع اتصال آن بستگی دارد فیبر در رژیم غذایی محتوای ، سن بیولوژیکی ، جنسیت ، و وضعیت عملکرد غدد برون ریز مانند پانکراس (پانکراس تولید هضم آنزیم ها که در روده کوچک) از آنجا که سیلیکون بلعیده شده در غذا در درجه اول ریشه گیاهی دارد و بنابراین به صورت پلیمرها (ماکرومولکول های متشکل از چندین واحد مشابه - در این مورد SiO4) یا به آلی پیوند می یابد. مولکول ها که قبل از جذب به شکاف هیدرولیتیک نیاز دارند ، میزان جذب سیلیسیم از مواد غذایی بسیار کم است و تنها حدود 4٪ است. بلندی فیبر در رژیم غذایی محتوای غذاهای غنی از سیلیکون به پایین کمک می کند دسترسی به زیستی، از آنجا که سلولزها و همی سلولزها از غلات ، به عنوان مثال ، سیلیکون را متصل می کنند و بنابراین آن را از جذب خارج می کنند. اکثر سیلیکون های تهیه شده توسط رژیم غذایی بنابراین توسط بدن جذب نمی شود ، اما آن را از طریق مدفوع (مدفوع) جذب نمی کند. در مقایسه با سیلیس پلیمری حاصل از محصولات گیاهی ، سیلیس مونومریک خوراکی تجویز شده (Si (OH) 4) به دلیل عدم نیاز به هیدرولیز آنزیمی و عدم تعامل (تعامل) با مواد تشکیل دهنده غذا ، مستقیم و سریع جذب می شود. بالاتر است دسترسی به زیستی. برون ریز نارسایی لوزالمعده (بیماری پانکراس) ، که با تولید ناکافی دستگاه گوارش همراه است آنزیم ها، ممکن است رهبری به دلیل کاهش تجزیه آنزیمی سیلیکون پلیمری و متصل به غذا در لومن روده ، باعث کاهش جذب سیلیسیم می شود.

حمل و نقل و توزیع در بدن

اسید مونوسیلیسیک جذب شده و سیلیکاتهای مونومری به ترتیب از طریق جریان خون در بافتهای مناسب توزیع می شوند. ارگانیسم انسان حاوی حدود 1-1.5 گرم سیلیسیم (20 ~ میلی گرم / کیلوگرم وزن بدن) است که به ویژه در بافت های همبند تجمع می یابد (جمع می شود) و بنابراین می توان آن را در خون عروق، مانند آئورت (اصلی) شریان) ، نای (تورم), تاندون ها, استخوان هاو پوست. بیشترین محتوای سیلیسیم در است استخوان ها (تا 100 میلی گرم در کیلوگرم) به دلیل وزن زیاد آنها. علاوه بر این ، سیلیکون همچنین می تواند در ریه ها تجمع یابد و لنف گره (450 میلی گرم در کیلوگرم). سیلیکون بالا غلظت of بافت همبندساختارهای مشابه مانند زمینه ساز بروز عنصر کمیاب به عنوان یک جز جدایی ناپذیر از گلیکوزآمینوگلیکان ها (اسیدی پلی ساکارید ها به ترتیب از تکرار واحدهای دی ساکارید ساخته شده است) و پروتئوگلیکان ها (گلیکوپروتئین های به شدت گلیکوزیله ای متشکل از یک پروتئین و یک یا چند گلیکوزآمینو گلیکان به روش کووالانسی). که در خون سرم ، سیلیکون در درجه اول به صورت سیلیس مونومر جدا نشده (Si (OH) 4) در غلظتهای 190-470 میکروگرم در لیتر یافت می شود. سرم سیلیسیم غلظت تحت تأثیر سن بیولوژیکی یا جنسیت قرار نمی گیرد. چندین مطالعه نشان می دهد که با افزایش سن محتوای سیلیکون در بافت ها ، به ویژه در پوست، آئورت و استخوان ها، کاهش می یابد. کاهش سیلیسیم مربوط به سن در استخوان ها را نمی توان به کمبود سیلیکون نسبت داد ، بلکه به کاهش مقدار خاکستر (محتوای مواد معدنی ، بخش غیر آلی استخوان) - کلسیم, فسفر, منیزیم, روی, منگنز. بیماری هایی مانند پوکی استخوان (از دست دادن استخوان ، کاهش در تراکم استخوان به دلیل تخریب سریع بیش از حد ماده و ساختار استخوان با افزایش حساسیت به شکستگی) و تصلب شرایین (آترواسکلروز، تصلب شرایین به دلیل رسوب چربی خون ، بافت همبندو غیره در دیوارهای عروق) ، کاهش بافت را تسریع می کند غلظت سیلیکون

دفع

دفع سیلیسیم جذب شده تا حد زیادی از طریق رخ می دهد کلیه در شکل منیزیم ارتوسیلیکات بزرگسالان به طور متوسط ​​تقریباً 9 میلی گرم سیلیسیم در روز از طریق ادرار دفع می کنند. در زنان شیرده ، می توان از دست دادن سیلیکون اضافی 350-700 میکروگرم در لیتر را از طریق مشاهده کرد شیر مادر. هموستاز سیلیکون (نگهداری a تعادل) به طور عمده توسط کلیه تنظیم می شود (کلیهدفع مربوط به آن) ، سطح آن بستگی به میزان جذب روده دارد. هنگامی که جذب سیلیکون روده کم است ، به عنوان مثال ، با افزایش فیبر در رژیم غذایی در مصرف ، دفع کلیه (دفع) کاهش می یابد ، در حالی که وقتی جذب سیلیسیم روده افزایش می یابد ، به عنوان مثال ، توسط حکومت سیلیس مونومر ، حذف از طریق ادرار افزایش می یابد.