സിലിക്കൺ: നിർവചനം, സിന്തസിസ്, ആഗിരണം, ഗതാഗതം, വിതരണം

സിലിക്കൺ Si എന്ന ചിഹ്നമുള്ള ഒരു രാസ മൂലകമാണ്. ആവർത്തനപ്പട്ടികയിൽ, ഇതിന് ആറ്റോമിക നമ്പർ 14 ഉണ്ട്, ഇത് 3-ആം പിരീഡിലും 4-ആം പ്രധാന ഗ്രൂപ്പിലുമാണ്. കാർബൺ ഗ്രൂപ്പ്, യഥാക്രമം ("tetrels"). മുതലുള്ള സിലിക്കൺ ലോഹങ്ങളുടെയും ക്ലാസിക്കൽ നോൺ-കണ്ടക്ടറുകളുടെയും ഗുണങ്ങളുണ്ട്, ഇത് സാധാരണ സെമിമെറ്റലുകൾ അല്ലെങ്കിൽ അർദ്ധചാലകങ്ങളിൽ ഒന്നാണ് (മൂലക അർദ്ധചാലകങ്ങൾ). നിബന്ധന സിലിക്കൺ ലാറ്റിൻ പദമായ "സൈലക്സ്" (കഠിനമായ കല്ല്, പെബിൾ, ഫ്ലിന്റ്) എന്നതിൽ നിന്നാണ് ഉരുത്തിരിഞ്ഞത്. ഏറ്റവും പ്രധാനപ്പെട്ട പാറ രൂപീകരണങ്ങളിലൊന്നായി ധാതുക്കൾ, ഭൂമിയുടെ പുറംതോടിൽ ഏറ്റവും കൂടുതൽ കാണപ്പെടുന്ന രണ്ടാമത്തെ മൂലകമാണ് സിലിക്കൺ ഓക്സിജൻ (ഘടക ചിഹ്നം: O) 27.6%. അവിടെ, അതിന്റെ ഉയർന്ന അടുപ്പം കാരണം ഓക്സിജൻ, ഇത് പ്രധാനമായും സിലിക്കേറ്റ് രൂപത്തിലാണ് സംഭവിക്കുന്നത് (SiO4, ലവണങ്ങൾ കൂടാതെ ഓർത്തോ-സിലിസിക് ആസിഡിന്റെ (Si(OH)4) എസ്റ്ററുകളും അതിന്റെ കണ്ടൻസേറ്റുകളും സിലിക്കയും, പ്രധാനമായും സിലിസിക് ആസിഡ് അൻഹൈഡ്രൈഡ് അല്ലെങ്കിൽ സിലിക്കൺ ഡയോക്സൈഡ് (SiO2) കൂടാതെ റേഡിയോളേറിയൻ (റേഡിയോളേറിയൻ, ഓപലിന്റെ എൻഡോസ്‌കലെറ്റണുള്ള ഏകകോശജീവികൾ (SiO2)), ഡയാറ്റം (SiO2 ന്റെ സെൽ ഷെല്ലുള്ള ഡയാറ്റം) എന്നിവയിൽ നിന്നാണ് ഉത്ഭവിക്കുന്നത്. പ്രകൃതിയിൽ സംഭവിക്കുന്ന എല്ലാ സംയുക്തങ്ങളിലും, സിലിക്കൺ പ്രത്യേകമായി ഒറ്റ ബോണ്ടുകൾ രൂപപ്പെടുത്തുന്നു - Si-O സിംഗിൾ ബോണ്ടുകൾ - അതിൽ അത് പ്രാഥമികമായി ഒരു ടെട്രാവാലന്റ് ഇലക്ട്രോപോസിറ്റീവ് പങ്കാളിയായി കാണപ്പെടുന്നു - നാലിരട്ടി ഏകോപിപ്പിച്ച, പോസിറ്റീവ് ചാർജുള്ള സിലിക്കൺ ആറ്റം. ഇത് ടെട്രാഹെഡ്രലി ബിൽറ്റ് സിലിക്കേഷനെ (SiO44-) വലിയ സംയുക്തങ്ങൾ (ത്രിമാന ശൃംഖലകൾ) രൂപപ്പെടുത്താൻ പ്രാപ്തമാക്കുന്നു, വെയിലത്ത് SiO2 എന്ന കോമ്പോസിഷൻ. കൂടാതെ, സിലിക്കണിന് അഞ്ചോ ആറോ മടങ്ങ് ഉള്ള സംയുക്തങ്ങൾ നിലവിലുണ്ട് ഏകോപനം. കൃത്രിമമായി നിർമ്മിക്കുന്ന ഡൈവാലന്റ് സിലിക്കൺ (സിലിലീൻസ്) സംയുക്തങ്ങൾ മിക്കവാറും അസ്ഥിരമാണ്, സിലിക്കൺ മോണോക്സൈഡ് (SiO) മാത്രം പ്രധാനമാണ്, പ്രത്യേകിച്ച് ഒപ്റ്റിക്കൽ വ്യവസായത്തിൽ. മൃഗങ്ങളുടെ മാതൃകകൾ സിലിക്കണിന്റെ അനിവാര്യതയെക്കുറിച്ച് സംസാരിക്കുമ്പോൾ, മനുഷ്യശരീരത്തിൽ ഇത് ഇതുവരെ തെളിയിക്കപ്പെട്ടിട്ടില്ല. ഇക്കാരണത്താൽ, സിലിക്കൺ അൾട്രാട്രേസ് മൂലകങ്ങളിൽ ഒന്നാണ് (മൃഗങ്ങളുടെ പരീക്ഷണങ്ങളിൽ അവയുടെ അനിവാര്യത സ്ഥിരീകരിക്കപ്പെട്ടിട്ടുള്ളതും അവയുടെ പ്രത്യേക പ്രവർത്തനങ്ങൾ അറിയാതെ തീവ്രമായ സാഹചര്യങ്ങളിൽ കുറവുള്ള ലക്ഷണങ്ങൾ കണ്ടെത്തിയതുമായ മൂലകങ്ങൾ). സിലിക്കൺ മനുഷ്യർക്ക് ഭക്ഷണത്തിലെ സ്വാഭാവിക ഉള്ളടക്കത്തിലൂടെ ലഭ്യമാണ് - സ്വതന്ത്ര രൂപത്തിൽ മോണോസിലിസിക് ആസിഡ് (ഓർത്തോസിലിസിക് ആസിഡ്, Si(OH)4) അല്ലെങ്കിൽ സിലിക്കേറ്റ് (SiO4) ആയി ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു. ഈഥർ or വിഭവമത്രേ ഡെറിവേറ്റീവ് - കൂടാതെ ഒരു ഫുഡ് അഡിറ്റീവായി ഉപയോഗിക്കുന്നതിലൂടെ - സിലിക്കേറ്റുകൾ (SiO4) ആന്റികേക്കിംഗ്, ആന്റിഫോമിംഗ് പദാർത്ഥങ്ങളായി. സസ്യഭക്ഷണങ്ങൾ, പ്രത്യേകിച്ച് നാരുകൾ അടങ്ങിയ ബാർലി പോലുള്ള ധാന്യങ്ങൾ ഓട്സ്, കൂടാതെ റൂട്ട് പച്ചക്കറികൾ, സാധാരണയായി മൃഗങ്ങളുടെ ഭക്ഷണത്തേക്കാൾ സിലിക്കണിൽ സമ്പന്നമാണ്, പക്ഷേ സിലിക്കേറ്റുകളുടെ (ഒന്നിലധികം SiO4 യൂണിറ്റുകൾ അടങ്ങിയ മാക്രോമോളിക്യൂളുകൾ) പ്രധാനമായും പോളിമെറിക് ബോണ്ടിംഗ് രൂപം കാരണം ജൈവ ലഭ്യത കുറവായിരിക്കും. ബിയർ പോലെയുള്ള പാനീയങ്ങളിലും ഉയർന്ന അളവിലുള്ള സിലിക്കൺ അടങ്ങിയിട്ടുണ്ട്, അത് എളുപ്പത്തിൽ ഉപയോഗിക്കാവുന്ന രൂപത്തിലാണ്.

ആഗിരണം

ഭക്ഷണത്തിലൂടെ സിലിക്കൺ ശരീരത്തിൽ പ്രവേശിക്കാം ആഗിരണം ദഹനനാളത്തിലെ (ജിഐ) ലഘുലേഖയിലൂടെയും ശ്വസന വായുവിലൂടെയും പുനരുജ്ജീവിപ്പിക്കൽ (ആപ്‌ടേക്ക്) വഴി ശ്വാസകോശത്തിലെ അൽവിയോളി (അൽവിയോളി തമ്മിൽ വാതക കൈമാറ്റം നടക്കുന്നു രക്തം ശ്വസന സമയത്ത് അൽവിയോളാർ എയർ സംഭവിക്കുന്നു). ഓർഗാനിക് ബന്ധിത സിലിക്കൺ അല്ലെങ്കിൽ പോളിമെറിക് സിലിക്കേറ്റ് (നിരവധി SiO4 യൂണിറ്റുകൾ ചേർന്ന ഒരു മാക്രോമോളിക്യൂൾ) വഴി വിതരണം ചെയ്യുന്നു ഭക്ഷണക്രമം ആദ്യം അതിൽ പിളർത്തണം ദഹനനാളം ഹൈഡ്രോലൈറ്റിക് വഴി എൻസൈമുകൾ പാൻക്രിയാസിന്റെ കൂടാതെ/അല്ലെങ്കിൽ എന്ററോസൈറ്റുകളുടെ ബ്രഷ് മെംബ്രൺ (ചെറുകുടലിന്റെ കോശങ്ങൾ എപിത്തീലിയം) ആഗിരണം ചെയ്യാൻ വേണ്ടി ചെറുകുടൽ മോണോമെറിക് സിലിക്കേറ്റ് ആയി (SiO44-). കുടൽ ആഗിരണം മോണോസിലിസിക് ആസിഡ് അല്ലെങ്കിൽ മോണോമെറിക് സിലിക്കേറ്റ് വിതരണം ചെയ്യുന്നത് ഭക്ഷണക്രമം എൻസൈമാറ്റിക് ജലവിശ്ലേഷണത്തിന് മുമ്പില്ലാതെ നേരിട്ട് സംഭവിക്കുന്നു (പ്രതികരണത്തിലൂടെ പിളർപ്പ് വെള്ളം). എന്ററോസൈറ്റുകളിലേക്ക് (ചെറുകുടലിന്റെ കോശങ്ങൾ) സിലിക്കൺ ആഗിരണം ചെയ്യപ്പെടുന്ന സംവിധാനം എപിത്തീലിയം) തുടർന്ന് രക്തപ്രവാഹത്തിലേക്ക് വ്യക്തമല്ല. ഡയറ്റോമുകൾ, അതിന്റെ സെൽ എൻവലപ്പിൽ വലിയ അളവിൽ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു സിലിക്കൺ ഡയോക്സൈഡ് (SiO2), മനുഷ്യന്റെ കുടലിലേക്ക് കടക്കാവുന്നവയാണ്, കൂടാതെ കുടലിലൂടെ കടന്നുപോകുന്നു. മ്യൂക്കോസ ഒപ്പം ലിംഫറ്റിക് ട്രാഫിക്. അതുപോലെ, അവയിലൂടെ ശരീരത്തിൽ പ്രവേശിക്കാം ആഗിരണം ലെ ശ്വാസകോശത്തിലെ അൽവിയോളി.ഗർഭിണികളിൽ, നവജാതശിശുക്കളുടെയും അകാല ശിശുക്കളുടെയും കോശങ്ങളിൽ യഥാക്രമം മറുപിള്ള തടസ്സം കടന്ന് ഡയറ്റം കണികകൾ അടിഞ്ഞുകൂടും. സിലിക്കണിന്റെ ആഗിരണം നിരക്ക് അതിന്റെ ബൈൻഡിംഗ് തരത്തെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു നാരുകൾ ഉള്ളടക്കം, ജീവശാസ്ത്രപരമായ പ്രായം, ലിംഗഭേദം, പാൻക്രിയാസ് പോലുള്ള എക്സോക്രിൻ ഗ്രന്ഥികളുടെ പ്രവർത്തന നില (പാൻക്രിയാസ് → ദഹനത്തിന്റെ ഉത്പാദനം എൻസൈമുകൾ അതിലേക്ക് സ്രവിക്കുന്നു ചെറുകുടൽ). ഭക്ഷണത്തിലെ സിലിക്കൺ പ്രാഥമികമായി സസ്യ ഉത്ഭവം ആയതിനാൽ പോളിമറുകളുടെ രൂപത്തിലാണ് സംഭവിക്കുന്നത് തന്മാത്രകൾ ആഗിരണത്തിന് മുമ്പ് ഹൈഡ്രോലൈറ്റിക് പിളർപ്പ് ആവശ്യമാണ്, ഭക്ഷണത്തിൽ നിന്നുള്ള സിലിക്കണിന്റെ ആഗിരണം നിരക്ക് വളരെ കുറവാണ്, ഇത് ഏകദേശം 4% മാത്രമാണ്. ഉയർന്നത് നാരുകൾ സിലിക്കൺ ധാരാളമായി അടങ്ങിയ ഭക്ഷണങ്ങളുടെ ഉള്ളടക്കം താഴ്ന്നതിന് സംഭാവന ചെയ്യുന്നു ജൈവവൈവിദ്ധ്യത, ധാന്യങ്ങളിൽ നിന്നുള്ള സെല്ലുലോസുകളും ഹെമിസെല്ലുലോസുകളും മുതൽ, ഉദാഹരണത്തിന്, സിലിക്കണിനെ ബന്ധിപ്പിക്കുകയും അങ്ങനെ ആഗിരണം ചെയ്യുന്നതിൽ നിന്ന് നീക്കം ചെയ്യുകയും ചെയ്യുന്നു. സിലിക്കണിന്റെ ഭൂരിഭാഗവും വിതരണം ചെയ്യുന്നത് ഭക്ഷണക്രമം അതിനാൽ ശരീരം ആഗിരണം ചെയ്യുന്നില്ല, പക്ഷേ മലം (മലം) വഴി ആഗിരണം ചെയ്യപ്പെടാതെ വിടുന്നു. സസ്യ ഉൽപന്നങ്ങളിൽ നിന്നുള്ള പോളിമെറിക് സിലിക്കയുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, എൻസൈമാറ്റിക് ഹൈഡ്രോളിസിസ് ആവശ്യമില്ലാത്തതിനാലും ഭക്ഷണ ഘടകങ്ങളുമായി ഒരു ഇടപെടലും (ഇടപെടൽ) ഇല്ലാത്തതിനാലും വാമൊഴിയായി നൽകപ്പെടുന്ന മോണോമെറിക് സിലിക്ക (Si(OH)4) നേരിട്ടും വേഗത്തിലും ആഗിരണം ചെയ്യപ്പെടുന്നു. ഉയർന്നത് ഉണ്ട് ജൈവവൈവിദ്ധ്യത. എക്സോക്രിൻ പാൻക്രിയാറ്റിക് അപര്യാപ്തത (പാൻക്രിയാസിന്റെ രോഗം), ഇത് ദഹനത്തിന്റെ അപര്യാപ്തമായ ഉൽപാദനവുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു എൻസൈമുകൾ, മെയ് നേതൃത്വം കുടലിലെ ല്യൂമനിലെ പോളിമെറിക്, ഫുഡ് ബൗണ്ട് സിലിക്കൺ എന്നിവയുടെ എൻസൈമാറ്റിക് പിളർപ്പ് കുറയുന്നതിനാൽ സിലിക്കൺ ആഗിരണം കുറയുന്നു.

ശരീരത്തിലെ ഗതാഗതവും വിതരണവും

യഥാക്രമം ആഗിരണം ചെയ്യപ്പെടുന്ന മോണോസിലിസിക് ആസിഡും മോണോമെറിക് സിലിക്കേറ്റുകളും രക്തപ്രവാഹം വഴി ഉചിതമായ ടിഷ്യൂകളിലേക്ക് വിതരണം ചെയ്യുന്നു. മനുഷ്യശരീരത്തിൽ ഏകദേശം 1-1.5 ഗ്രാം സിലിക്കൺ (~20 mg/kg ശരീരഭാരം) അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു, അത് പ്രത്യേകിച്ച് ബന്ധിത ടിഷ്യൂകളിൽ അടിഞ്ഞുകൂടുന്നു (കുമിഞ്ഞുകൂടുന്നു) അങ്ങനെ കണ്ടെത്താനാകും രക്തം പാത്രങ്ങൾ, അയോർട്ട (പ്രധാന ധമനി), ശ്വാസനാളം (വിൻഡ് പൈപ്പ്), ടെൻഡോണുകൾ, അസ്ഥികൾ, ഒപ്പം ത്വക്ക്. ഏറ്റവും ഉയർന്ന സിലിക്കൺ ഉള്ളടക്കം കാണപ്പെടുന്നു അസ്ഥികൾ (100 mg/kg വരെ) അവയുടെ ഉയർന്ന ഭാരം കാരണം. കൂടാതെ, സിലിക്കൺ ശ്വാസകോശത്തിലും അടിഞ്ഞുകൂടും ലിംഫ് നോഡുകൾ (450 മില്ലിഗ്രാം / കി.ഗ്രാം). ഉയർന്ന സിലിക്കൺ ഏകാഗ്രത of ബന്ധം ടിഷ്യുഗ്ലൈക്കോസാമിനോഗ്ലൈകാനുകളുടെ (അസിഡിക്) അവിഭാജ്യ ഘടകമെന്ന നിലയിൽ ട്രെയ്സ് മൂലകത്തിന്റെ സംഭവവികാസത്തിന് അടിവരയിടുന്നത് പോലെയുള്ള ഘടനകൾ പോളിസാക്രറൈഡുകൾ യഥാക്രമം ആവർത്തിച്ചുള്ള ഡിസാക്കറൈഡ് യൂണിറ്റുകളിൽ നിന്ന് രേഖീയമായി നിർമ്മിച്ചിരിക്കുന്നത്) പ്രോട്ടിയോഗ്ലൈക്കാനുകളും (ഒരു പ്രോട്ടീനും ഒന്നോ അതിലധികമോ കോവാലന്റ് ബന്ധിത ഗ്ലൈക്കോസാമിനോഗ്ലൈകാനുകളും അടങ്ങുന്ന ശക്തമായ ഗ്ലൈക്കോസൈലേറ്റഡ് ഗ്ലൈക്കോപ്രോട്ടീനുകൾ). ഇൻ രക്തം സെറം, സിലിക്കൺ പ്രാഥമികമായി 4-190 µg/l സാന്ദ്രതയിൽ അൺസോസിയേറ്റഡ് മോണോമെറിക് സിലിക്ക (Si(OH)470) രൂപത്തിലാണ് കാണപ്പെടുന്നത്. സിലിക്കൺ സെറം ഏകാഗ്രത ജീവശാസ്ത്രപരമായ പ്രായമോ ലിംഗഭേദമോ ബാധിക്കില്ല. പ്രായം കൂടുന്തോറും ടിഷ്യൂകളിലെ സിലിക്കണിന്റെ അളവ് കൂടുന്നതായി നിരവധി പഠനങ്ങൾ സൂചിപ്പിക്കുന്നു, പ്രത്യേകിച്ച് ത്വക്ക്, അയോർട്ട കൂടാതെ അസ്ഥികൾ, കുറയുന്നു.എല്ലുകളിലെ പ്രായവുമായി ബന്ധപ്പെട്ട സിലിക്കൺ ശോഷണം സിലിക്കൺ കമ്മിയായി കണക്കാക്കാനാവില്ല, മറിച്ച് ചാരത്തിന്റെ ഉള്ളടക്കം (ധാതുക്കളുടെ ഉള്ളടക്കം, അസ്ഥിയുടെ അജൈവ അംശം) - കാൽസ്യം, ഫോസ്ഫറസ്, മഗ്നീഷ്യം, സിങ്ക്, മാംഗനീസ്. പോലുള്ള രോഗങ്ങൾ ഓസ്റ്റിയോപൊറോസിസ് (അസ്ഥി നഷ്ടം, കുറയുന്നു അസ്ഥികളുടെ സാന്ദ്രത അസ്ഥി പദാർത്ഥത്തിന്റെയും ഘടനയുടെയും അമിതമായ ദ്രുതഗതിയിലുള്ള അപചയം കാരണം, വർദ്ധിച്ച സംവേദനക്ഷമത പൊട്ടിക്കുക) കൂടാതെ രക്തപ്രവാഹത്തിന് (ആർട്ടീരിയോസ്‌ക്ലോറോസിസ്, രക്തത്തിലെ കൊഴുപ്പുകളുടെ നിക്ഷേപം മൂലം ധമനികളുടെ കാഠിന്യം, ബന്ധം ടിഷ്യു, തുടങ്ങിയവയുടെ ചുവരുകളിൽ പാത്രങ്ങൾ), ടിഷ്യു കുറയ്ക്കൽ ത്വരിതപ്പെടുത്തുക ഏകാഗ്രത സിലിക്കണിന്റെ.

വിസർജ്ജനം

ആഗിരണം ചെയ്യപ്പെടുന്ന സിലിക്കണിന്റെ വിസർജ്ജനം പ്രധാനമായും സംഭവിക്കുന്നത് വൃക്ക രൂപത്തിൽ മഗ്നീഷ്യം ഓർത്തോസിലിക്കേറ്റ്. മുതിർന്നവർ ശരാശരി 9 മില്ലിഗ്രാം സിലിക്കൺ / ദിവസം മൂത്രത്തിൽ പുറന്തള്ളുന്നു. മുലയൂട്ടുന്ന സ്ത്രീകളിൽ, 350-700 µg/l അധിക സിലിക്കൺ നഷ്ടം ഇതിലൂടെ പ്രതീക്ഷിക്കാം. മുലപ്പാൽ. സിലിക്കൺ ഹോമിയോസ്റ്റാസിസ് (എയുടെ പരിപാലനം ബാക്കി) പ്രധാനമായും നിയന്ത്രിക്കുന്നത് വൃക്കകളാണ് (വൃക്ക- ബന്ധപ്പെട്ട) വിസർജ്ജനം, അതിന്റെ അളവ് കുടലിൽ ആഗിരണം ചെയ്യപ്പെടുന്ന അളവിനെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു. കുടലിൽ സിലിക്കൺ ആഗിരണം കുറയുമ്പോൾ, ഉദാഹരണത്തിന്, വർദ്ധിച്ചു നാരുകൾ കഴിക്കുമ്പോൾ, വൃക്കസംബന്ധമായ വിസർജ്ജനം (വിസർജ്ജനം) കുറയുന്നു, അതേസമയം കുടലിൽ സിലിക്കൺ ആഗിരണം വർദ്ധിക്കുമ്പോൾ, ഉദാഹരണത്തിന്, ഭരണകൂടം മോണോമെറിക് സിലിക്ക, ഉന്മൂലനം മൂത്രം വഴി വർദ്ധിക്കുന്നു.