Распространение минералов в различных живых организмах

(по Е. Н. Горышиной, О. Ю. Чага, 1990)

Организмы	Соли кальция					Кремнезём	Где содержится
	карбонат	фосфат	оксалат	сульфат	цитрат, тартрат малат
Бактерии	+	+	+	+			В стенках и внутриклеточно
Грибы	+		+				В гифах, плазмодиях, плодовых телах
Простейшие	+	+					Карбонат – в раковинах, фосфат – внутриклеточно
Водоросли	+		+	+		+	В панцирях одноклеточных; оксалат – внутриклеточно
Высшие растения	+	+	+	+	+	+	В клеточных стенках и внутриклеточно
Губки	+					+	В скелетных структурах мезоглеи (внеклеточно и в спикулобластах)
Кишечно-полостные	+	+					В мезоглее (внеклеточно и в спикулобластах)
Плоские черви	+						В паренхиме (внутриклеточно)
Моллюски	+	+				+	В раковинах, спикулах, радулах (внеклеточно)
Членистоногие	+					+	В кутикуле
Щупальцевые	+	+					В экзоскелете
Иглокожие	+						В подкожных скелетных образованиях (внеклеточно и в склероцитах)
Позвоночные	+	+			+		В кости, эмали, обызвествлённом хряще, скорлупе яиц (внеклеточно)

соли: карбонат в трёх кристаллических формах (кальцит, арагонит, ватерит) и фосфат (либо в форме кристаллов гидроксиапатита либо в аморфном виде). Часто в одном скелете сочетаются две и более солей.

Кроме кальция, в скелетах животных «используется» кремний. В норме он и его соединения присутствуют у всех многоклеточных и участвуют в регуляции многих биохимических процессов.

Минерализация обычно осуществляется двумя путями – 1) внутри- и 2) внеклеточно.

1). При внутриклеточном способе минерализованные структуры формируются в клеточных вакуолях; далее они либо остаются в вакуолях, либо выводятся наружу. Форма скелетных элементов при этом зависит от формы вакуоли и может быть весьма сложной - так образуются спикулы губок, кишечнополостных, плоских червей, иглокожих. Размеры этих элементов ограничены размерами клетки; иногда в построении одной спикулы участвуют несколько клеток. Так откладывается ряд солей кальция – карбонат, оксалат и др. (но не фосфат). Кремниевые скелеты таким путём образуются всегда.

2). В случае внеклеточной минерализации специальные клетки секретируют упорядоченное межклеточное вещество, которое затем минерализуется путём отложения карбоната и фосфата кальция. Различают первичную и вторичную минерализацию: первая происходит под контролем клеток; для второй необходим только матрикс. Внеклеточно осаждаются карбонат и фосфат кальция. Осуществляется в скелетных тканях позвоночных, во вторичном скелете губок и коралловых полипов.

Эти две различные формы минерализации, тем не менее, на биохимическом уровне имеют много общего.

Для иллюстрации некоторых из описанных закономерностей строения и функционирования опорных тканей рассмотрим данные ткани у позвоночных животных.