Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
biohimiya_kostnoi_tkani.doc
Скачиваний:
121
Добавлен:
31.03.2015
Размер:
7.3 Mб
Скачать

2. Замещение фосфат-ионов (ро43–) на гидрофосфат-ионы (нро42–) или на карбонат- и гидрокарбонат-ионы (со32– и нсо3–).

Са10(РО4)6(ОН)2+ НРО42–→ Са10(НРО4)(РО4)5(ОН)2+ РО43–

Заряд катионов кальция в этом случае компенсируется анионами не полностью (важнее ионный радиус, а не заряд заместителя). Двойная замена приводит к неустойчивости иона Са2+, он может покинуть кристалл:

Са10(РО4)6(ОН)2+ 2НРО42–→ Са9(НРО4)2(РО4)4(ОН)2+ Са2++ 2РО43–

Замещение на карбонат-ион приводит к образованию карбонатных апатитов и повышает коэффициент Са/Р, однако кристаллы становятся более рыхлыми и хрупкими.

Са10(РО4)6(ОН)2+ СО32–→ Са10(РО4)5(СО3)(ОН)2+ РО43–

Интенсивность формирования карбонат-апатитов зависит от общего количества бикарбонатов в организме, пищевого рациона и стрессовых нагрузок.

Са10(РО4)6(ОН)2+ 3 НСО3+3Н+→ Са10(РО4)4(СО3)3(ОН)2+ 2Н3РО4

Са10(РО4)6(ОН)2+ 3СО32–→ Са10(РО4)4(СО3)3(ОН)2+ 2РО43–

В целом, если основная соль кальция фосфата осаждается при комнатной температуре или температуре тела в присутствии иона карбоната или гидрокарбоната, то образующийся апатит будет содержать в своём составе несколько процентов карбоната или гидрокарбоната. Карбонат уменьшает кристалличность апатита и делает его более аморфным. Такая структура напоминает структуру апатитов костей или эмали. С возрастом количество карбонат-апатитов увеличивается.

Из углерод-содержащих минералов кроме карбонатного апатита в полости рта встречаются гидрокарбонат кальцияСа(НСО3)2иведелитСаС2О4· Н2О в качестве минорного компонентазубного камня.

3. Замещение гидроксила (он–) на фториды (f–), хлориды (Cl–) и другие ионы:

В водной среде взаимодействие ионов Fс гидроксиапатитом зависит от концентрации фтора. Если содержание фтора сравнительно невысоко (до 500 мг/л), то происходят замены и образуются кристаллы гидроксифтор- или фторапатита:

Са10(РО4)6(ОН)2+F→ Са10(РО4)6ОНF+ ОН

Са10(РО4)6(ОН)2+ 2F→ Са10(РО4)6F2+ 2ОН

Гидроксифторапатит–Ca10(PO4)6(OH)F– промежуточный вариант между гидроксиапатитом и фторапатитом.Фторапатит –Ca10(PO4)6F2– наиболее стабильный из всех апатитов, температура плавления 1680º С. Кристаллы фторапатита имеют гексагональную форму: ось a = 0,937 нм, ось c = 0,688 нм. Плотность кристаллов составляет 3,2 г/см3.

Обе реакции замещения в кристаллической решётке ионов ОНна ионыFрезко повышают резистентность гидроксиапатитов к растворению в кислой среде. Это свойство гидроксифтор- и фторапатитов рассматривается как ведущий фактор в профилактическом действии фторидов в отношении кариеса. Таким же, но значительно меньшим эффектом обладают ионы цинка, олова. Наоборот, в присутствии ионов карбоната, цитрата растворимость кристаллов апатитов повышается:

Са10(РО4)6(ОН)2+ СО32–+ 2Н+→ Са10(РО4)6СО3+ 2Н2О

Вместе с тем, высокие концентрации ионов F(более 2 г/л) разрушают кристаллы апатитов:

Ca10(PO4)6(OH)2 + 20 F → 10 CaF2 +6 PO43– + 2 OH.

Образующийся фторид кальция– СаF2– нерастворимое соединение, может включатьсяв состав зубного налёта и зубного камня. Кроме того, в этих условиях ионы фтора будут связывать ионы кальция на поверхности зуба, препятствуя их проникновению в эмаль.

В составе зубного камня обнаруживается также восьмикальциевый фторапатитСа8(РО4)6F2, этот вид минерала формируется постепенно по мере старения камня.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]