सिलिकॉन: व्याख्या, संश्लेषण, शोषण, वाहतूक आणि वितरण

सिलिकॉन सी प्रतीक असलेले एक रासायनिक घटक आहे. नियतकालिक सारणीत, त्यात अणु क्रमांक 14 आहे आणि तो 3 रा कालावधी आणि चौथा मुख्य गट आणि आहे कार्बन गट, अनुक्रमे (“टेट्रेल”). असल्याने सिलिकॉन दोन्ही धातूंचे आणि शास्त्रीय नॉन-कंडक्टरचे गुणधर्म आहेत, हे एक वैशिष्ट्यपूर्ण सेमीमेटल किंवा सेमीकंडक्टर (एलिमेंटल सेमीकंडक्टर) आहे. टर्म सिलिकॉन “सिलेक्स” (कठोर दगड, गारगोटी, चकमक) या लॅटिन शब्दापासून आला आहे. सर्वात महत्वाचे रॉक-फॉर्मिंग म्हणून खनिजे, सिलिकॉन नंतर पृथ्वीच्या कवच मध्ये दुसरा सर्वात मुबलक घटक आहे ऑक्सिजन (घटक प्रतीक: ओ) 27.6% सह. तेथे, त्याच्या उच्चतेमुळे ऑक्सिजन, हे मुख्यतः सिलिकेटच्या स्वरूपात उद्भवते (एसआयओ 4, क्षार आणि ऑर्थो-सिलिकिक acidसिड (एसआय (ओएच) 4) आणि त्याचे कंडेन्सेट्स आणि सिलिकाचे एस्टर, ज्यात मूलत: सिलिकिक acidसिड अँहायड्राइड किंवा सिलिकॉन डाय ऑक्साईड (सीओ 2) आणि थरांमध्ये जमा रेडिओलारियन्स (रेडिओलारियन्स, ओपलच्या एंडोस्केलेटन (सीओओ 2) असलेल्या युनिसेसेल्युलर जीव) आणि डायटॉम्स (सीओ 2 च्या सेल शेलसह डायटॉम्स) पासून उद्भवतात. निसर्गात उद्भवणार्‍या सर्व संयुगांमध्ये, सिलिकॉन केवळ एकल बंध तयार करते - सी-ओ सिंगल बॉन्ड्स - ज्यामध्ये ते प्रामुख्याने टेट्राव्हॅलेंट इलेक्ट्रोपोजिटिव्ह पार्टनर म्हणून दिसते - चौपदरी समन्वित, सकारात्मक चार्ज केलेले सिलिकॉन अणू. हे टेट्राशेडली बिल्ट सिलिकेशन (सीओ 44-) सक्षम करते मोठ्या संयुगे (त्रिमितीय नेटवर्क) तयार करते, शक्यतो रचना सीओ 2 ची रचना करते. याव्यतिरिक्त, संयुगे विद्यमान आहेत ज्यात सिलिकॉनमध्ये पाच किंवा सहा पट आहे समन्वय. विशेषतः ऑप्टिकल उद्योगात सिलिकॉन मोनोऑक्साइड (सीआयओ) महत्त्वपूर्ण असण्याबरोबरच डिव्हॅलेंट सिलिकॉन (सिलीलीन) यांचे सिंथेटिकरित्या तयार केलेले संयुगे मुख्यतः अस्थिर असतात. प्राण्यांचे मॉडेल्स सिलिकॉनच्या अत्यावश्यकतेसाठी बोलतात, परंतु मानवी जीवनासाठी हे अद्याप सिद्ध झालेले नाही. या कारणास्तव, सिलिकॉन हे अल्ट्राटेरेस घटकांपैकी एक घटक आहे (ज्या घटकांची आवश्यकता प्रायोगिक प्रयोगांमध्ये पुष्टी केली गेली आहे आणि ज्यासाठी कमतरतेची लक्षणे त्यांच्या विशिष्ट कार्ये ओळखल्याशिवाय अत्यंत परिस्थितीत आढळली आहेत). सिलिकॉन हे मनुष्याला त्याच्या नैसर्गिक सामग्रीच्या माध्यामातून उपलब्ध आहे - मोनोसिलिलिक acidसिड (ऑर्थोसिलिकिक acidसिड, सीआय (ओएच) 4) किंवा सिलिकेट (एसआयओ 4) म्हणून मुक्त स्वरूपात आणि इथर or एस्टर व्युत्पन्न - आणि अन्न itiveडिटिव्ह म्हणून त्याच्या वापराद्वारे - सिलिकेट्स (सीओ 4) अँटीकिंग आणि अँटीफोमिंग पदार्थ म्हणून. वनस्पतींचे पदार्थ, विशेषत: बार्ली आणि ओट्सआणि मूळ भाज्या सिलिकॉनमध्ये प्राण्यांच्या खाद्यपदार्थापेक्षा अधिक श्रीमंत असतात, परंतु बहुधा सिलिकेट्सच्या पॉलिमरिक बाँडिंग फॉर्ममुळे (बहुविध सिओ 4 युनिटसह बनविलेले मॅक्रोमोलिक्यूलस) कमी जैव उपलब्ध असतात. बीयर सारख्या पेयांमध्येही सिलिकॉनचे उच्च प्रमाण असते, जे सहजतेने वापरण्यायोग्य स्वरूपात देखील असतात.

शोषण

सिलिकॉन अन्नाद्वारे दोन्ही शरीरात प्रवेश करू शकतो शोषण (अपटाक) गॅस्ट्रोइंटेस्टाइनल (जीआय) ट्रॅक्टमध्ये आणि श्वसन हवेद्वारे रिसॉर्प्शन (अप्टेक) मध्ये फुफ्फुसातील अल्वेओली (अल्वेओली जेथे गॅस एक्सचेंज रक्त आणि श्वासोच्छवासाच्या दरम्यान वायुकोशीय वायू उद्भवते) सेंद्रियपणे बांधलेले सिलिकॉन किंवा पॉलिमरिक सिलिकेट (अनेक SiO4 युनिटचे बनलेले मॅक्रोमोलिक्यूल) द्वारे पुरवले जाते आहार प्रथम मध्ये क्लिव्ह करणे आवश्यक आहे पाचक मुलूख हायड्रोलाइटिक द्वारे एन्झाईम्स स्वादुपिंडाचा आणि / किंवा एंटरोसाइट्सचा ब्रश पडदा (लहान आतड्यांसंबंधी पेशी) उपकला) मध्ये लीन होण्यासाठी छोटे आतडे मोनोमेरिक सिलिकेट म्हणून (SiO44-). आतड्यांसंबंधी शोषण द्वारा प्रदान केलेले मोनोसिलिकिक orसिड किंवा मोनोमेरिक सिलिकेटचे आहार एंजाइमॅटिक हायड्रॉलिसिसच्या आधी न थेटपणे घडते (सह प्रतिक्रियेद्वारे क्लेवेज) पाणी). सिलिकॉन एंटरोसाइट्स (लहान आतड्यांमधील पेशी) मध्ये एकत्रित होणारी यंत्रणा उपकला) आणि त्यानंतर रक्तप्रवाहात अस्पष्ट आहे. डायटॉम्स, ज्यांचे सेल लिफाफा मोठ्या प्रमाणात असतात सिलिकॉन डाय ऑक्साईड (एसओओ 2) मानवी आतड्यांसंबंधी मार्गात प्रवेश करण्यायोग्य आहेत आणि अखंड आतड्यांमधून जातात श्लेष्मल त्वचा आणि लसीका अभिसरण. त्याचप्रमाणे, ते शरीरात प्रवेश करू शकतात शोषण मध्ये फुफ्फुसातील अल्वेओली.गर्भवती महिलांमध्ये डायटॉम कण नाळ अडथळा ओलांडू शकतात आणि अनुक्रमे नवजात आणि अकाली अर्भकांच्या ऊतींमध्ये जमा होतात. सिलिकॉनचे शोषण दर त्याच्या बंधनकारक प्रकारावर अवलंबून असते आहारातील फायबर सामग्री, जैविक वय, लिंग आणि स्वादुपिंड सारख्या एक्सोक्राइन ग्रंथीची कार्यात्मक स्थिती (स्वादुपिंड-पाचक निर्मिती) एन्झाईम्स की मध्ये secreted आहेत छोटे आतडे). अन्न मध्ये घातलेले सिलिकॉन हे प्रामुख्याने वनस्पती उत्पत्तीचे असल्याने आणि पॉलिमरच्या स्वरूपात उद्भवते (अनेक समान घटकांनी बनविलेले मॅक्रोमोलिक्यूल - या प्रकरणात एसओओ 4) किंवा सेंद्रीयला बांधलेले असते. रेणू ज्यास शोषण्यापूर्वी हायड्रोलाइटिक क्लेवेज आवश्यक आहे, अन्नामधून सिलिकॉनचा शोषण दर खूपच कमी आहे आणि तो केवळ 4% आहे. उंच आहारातील फायबर सिलिकॉन समृध्द असलेल्या पदार्थांची सामग्री कमी प्रमाणात योगदान देते जैवउपलब्धता, उदाहरणार्थ सेल्युलोज आणि हेमिसेल्लुलोज तृणधान्यांमधून, उदाहरणार्थ, सिलिकॉनला बांधा आणि अशा प्रकारे ते शोषून काढा. बहुतेक सिलिकॉनने पुरवलेले आहार अशा प्रकारे शरीर शोषून घेत नाही, परंतु त्यास मल (स्टूल) मार्गे सोडत नाही. वनस्पती उत्पादनांमधून पॉलिमरिक सिलिकाच्या तुलनेत मौखिकरित्या प्रशासित मोनोमेरिक सिलिका (सीआय (ओएच) 4) थेट आणि वेगाने शोषले जाते की एंजाइमेटिक हायड्रॉलिसिस आवश्यक नसते आणि अन्न घटकांसमवेत परस्पर संवाद (परस्परसंवाद) नसते आणि यामुळे. एक उच्च आहे जैवउपलब्धता. एक्सोक्राइन स्वादुपिंडाच्या अपुरेपणा (स्वादुपिंडाचा रोग), जो पाचकांच्या अपुरा उत्पादनाशी संबंधित आहे एन्झाईम्स, मे आघाडी आतड्यांसंबंधी लुमेनमध्ये पॉलिमिक आणि अन्न-बाधित सिलिकॉनची एन्झामेटिक क्लेवेज कमी झाल्यामुळे सिलिकॉन शोषण कमी होते.

शरीरात वाहतूक आणि वितरण

अनुक्रमे शोषलेल्या मोनोसिलिलिक acidसिड आणि मोनोमेरिक सिलिकेट्स रक्तप्रवाहाद्वारे योग्य ऊतींमध्ये वितरीत केले जातात. मानवी जीवात सुमारे 1-1.5 ग्रॅम सिलिकॉन (~ 20 मिलीग्राम / किलोग्राम शरीराचे वजन) असते, जे विशेषत: संयोजी ऊतकांमध्ये जमा होते (संचयित होते) आणि म्हणूनच ते आढळू शकते रक्त कलम, जसे की महाधमनी (मुख्य धमनी), श्वासनलिका (पवन पाइप), tendons, हाडेआणि त्वचा. सर्वाधिक सिलिकॉन सामग्री आढळली हाडे (100 मिलीग्राम / किलो पर्यंत) त्यांचे वजन जास्त आहे. याव्यतिरिक्त, सिलिकॉन फुफ्फुसांमध्ये देखील जमा होऊ शकते आणि लिम्फ नोड्स (450 मिग्रॅ / किलो) उच्च सिलिकॉन एकाग्रता of संयोजी मेदयुक्त-सारख्या रचना ग्लायकोसामीनोग्लाइकन्स (अम्लीय) चे अविभाज्य घटक म्हणून ट्रेस घटकाच्या घटनेचे रूप दर्शविते. पॉलिसेकेराइड्स अनुक्रमे डिस्केराइड युनिट्सची पुनरावृत्ती करण्यापासून रेषात्मकपणे तयार केलेले) आणि प्रोटोग्लायकेन्स (प्रथिने आणि एक किंवा अधिक सहजासहजी ग्लायकोसामिनोग्लाइकन्स असलेले ग्लाइकोसाइलेटेड ग्लाइकोप्रोटीन). मध्ये रक्त सीरम, सिलिकॉन प्रामुख्याने १ 4 ०--190० µg / l च्या सांद्रता येथे नॉन-असोसिएटेड मोनोमेरिक सिलिका (सीआय (ओएच) 470) च्या स्वरूपात आढळतात. सिलिकॉन सीरम एकाग्रता जैविक वय किंवा लिंगावर परिणाम होत नाही. अनेक अभ्यास असे सूचित करतात की वाढत्या वयानुसार, ऊतकांमधील सिलिकॉन सामग्री विशेषत: मध्ये त्वचा, महाधमनी आणि हाडेकमी होते. हाडांमध्ये वय-संबंधित सिलिकॉन कमी होण्याचे कारण सिलिकॉनची कमतरता नसून राख सामग्रीचे प्रमाण कमी करणे (खनिज पदार्थ, हाडांचे अजैविक अंश) - कॅल्शियम, फॉस्फरस, मॅग्नेशियम, झिंक, मॅगनीझ धातू. रोग, जसे अस्थिसुषिरता (हाडांचे नुकसान, कमी होणे हाडांची घनता अस्थि पदार्थाच्या अत्यधिक वेगाने होणारी क्षोभ आणि संवेदनाक्षमतेसह संरचनेमुळे फ्रॅक्चर) आणि एथेरोस्क्लेरोसिस (आर्टिरिओस्क्लेरोसिस, रक्त चरबी जमा झाल्यामुळे रक्तवाहिन्या कडक होणे, संयोजी मेदयुक्तच्या भिंती मध्ये, इ कलम), मेदयुक्त कमी करण्यास गती द्या एकाग्रता सिलिकॉन च्या.

उत्सर्जन

शोषलेल्या सिलिकॉनमधून उत्सर्जन मोठ्या प्रमाणात होते मूत्रपिंड च्या रुपात मॅग्नेशियम ऑर्थोसिलिकेट प्रौढ मूत्रमध्ये सरासरी 9 मिलीग्राम सिलिकॉन / दिवसाचे उत्सर्जन करतात. स्तनपान देणार्‍या महिलांमध्ये, 350-700 µg / l च्या अतिरिक्त सिलिकॉन तोटाची अपेक्षा केली जाऊ शकते आईचे दूध. सिलिकॉन होमिओस्टॅसिस (एक ची देखभाल) शिल्लक) प्रामुख्याने रेनलद्वारे नियमित केले जाते (मूत्रपिंड-संबंधित) उत्सर्जन, ज्याची पातळी आतड्यांमधून शोषलेल्या प्रमाणात अवलंबून असते. जेव्हा आतड्यांसंबंधी सिलिकॉन शोषण कमी होते, उदाहरणार्थ, वाढवून आहारातील फायबर सेवन केल्याने मुत्र विसर्जन (उत्सर्जन) कमी होते, परंतु जेव्हा आतड्यांसंबंधी सिलिकॉन शोषण वाढते, उदाहरणार्थ प्रशासन मोनोमेरिक सिलिकाचे, निर्मूलन मूत्रमार्गे वाढविली जाते.