Naslov
Djelovanje sintetičkih kiselih polipeptida na taloženje kalcijeva karbonata
(Effects of synthetic acidic polypeptides on precipitation of calcium carbonate)

Autori
Njegić Džakula, Branka

Izvornik
Hrvatsko mikroskopijsko društvo

Vrsta, podvrsta
Ostale vrste radova, ostalo

Godina
2010

Ključne riječi
kalcijev karbonat; biomineralizacija; polipeptid; taloženje
(calcium carbonate; biomineralization; polypeptide; precipitation)

Sažetak
Biomineralizacijom ljuštura školjaka nastaju prirodni biokompozitni materijali izuzetnih mehaničkih svojstava, pri čemu je utvrđeno da je u tom procesu ključna uloga kiselih glikoproteina, bogatih glutaminskom (Glu) i asparaginskom kiselinom (Asp). Kako bi u laboratorijskim uvjetima proučili mehanizam nastajanja takvih izuzetnih biokompozitnih materijala, u kojima mineralnu komponentu čine neki od polimorfa kalcijeva karbonata (CaCO3), rađeni su pokusi spontanog taloženja te taloženja iniciranog dodatkom kristalnoga sjemena polimorfa CaCO3, kalcita i vaterita, uz dodatak poli-L-asparaginske kiseline (pAsp), poli-L-glutaminske kiseline (pGlu) ili poli-L-lizina (pLys). Pri tome, pAsp i pGlu podražavaju ulogu kiselih, prirodnih, glikoproteina u procesu biomineralizacije. Kao modelni sustavi odabrani su (a) sustav niže početne prezasićenosti, , u kojem je spontano taložio isključivo vaterit te (b) sustav više početne prezasićenosti, u kojem je spontano taložila smjesa kalcita i vaterita. U sustavima u kojima je proučavano spontano taloženje kalcijeva karbonata, utvrđeno je da dodatak pGlu i pAsp u sustav (a) uzrokuje značajnu inhibiciju nukleacije, dok je u sustavu (b) osim inhibicije, dodatak kiselih polipeptida uzrokovao i promjenu morfologije te sastava taloga. S porastom koncentracije pAsp i pGlu smanjivao se maseni udio kalcita, što je objašnjeno jačim vezanjem kiselih polipeptida na površinu kalcita te jačom inhibicijom nukleacije i rasta kristala kalcita. Kinetički parametri te utvrđeni mehanizmi kristalnoga rasta, ukazuju da se rast kalcita i vaterita zbiva na spiralnoj dislokaciji te da je integracija konstitucijskih iona u kristalnu rešetku najsporiji proces. Dodatak pAsp ili pGlu uzrokuje inhibiciju rasta kristala, no također i promjenu mehanizma, tako da je rast kontroliran površinskom nukleacijom.

Izvorni jezik
Hrvatski

Znanstvena područja
Kemija

POVEZANOST RADA