Magneesiumitsükli omadused, komponendid ja tähtsus
The magneesiumitsükkel on biogeokeemiline protsess, mis kirjeldab magneesiumi voolu ja transformatsiooni pinnase ja elusolendite vahel. Magneesiat esineb looduses peamiselt lubjakivides ja marmorist kivimites. Erosiooni kaudu siseneb see pinnasesse, kus osa on taimede poolt imenduv ning nende kaudu jõuab kogu trofiinkiht.
Osa elusolendites sisalduvast magneesiumist läheb looma eritamisel või taimede ja loomade lagunemisel tagasi maapinnale. Pinnas kaotab leostumise teel mingi osa magneesiumist ja äravoolu kaudu jõuab see ookeanidesse.
Magneesiumitsükkel on planeedi eluks väga oluline. Fotosüntees sõltub sellest, kuna see mineraal on klorofülli molekuli oluline osa. Loomadel on see oluline organismi neuroloogilises ja hormonaalses tasakaalus. Lisaks lihaste ja luude struktuurilisele alusele.
Indeks
- 1 Üldised omadused
- 2 Komponendid
- 2.1 Magneesium keskkonnas
- 2.2 Magneesium elusolendites
- 3 Tähtsus
- 3.1 Magneesiumi tähtsus elusolendites
- 4 Viited
Üldised omadused
Magneesium on keemiline element, mille sümbol on Mg. Selle aatomi number on 12 ja selle mass on 24 305.
Puhas magneesium ei ole looduses saadaval. See on osa enam kui 60 mineraalide, näiteks dolomiidi, dolomiidi, magnesiidi, brutsiidi, karnalliti ja oliviini koostisest..
Magneesium on kerge metall, keskmise tugevusega, hõbedase valge ja lahustumatu. See on seitsmes kõige rikkalikum element maakoores ja kolmas kõige rohkem merevees.
Magneesium moodustab 0,75% taimede kuivainest. See on osa klorofülli molekulist, nii et see sekkub fotosünteesi. Samuti osaleb see õlide ja valkude sünteesil ning energia metabolismi ensümaatilises aktiivsuses.
Komponendid
Globaalset süsinikutsüklit saab paremini mõista, kui uurite kahte lihtsamat tsüklit, mis omavahel suhtlevad: magneesium keskkonnas ja magneesium elusolendites.
Magneesium keskkonnas
Magneesium on kõrge kontsentratsiooniga lubjakivis ja marmorist kivimites. Enamik mullas sisalduvast magneesiumist pärineb seda tüüpi kivimite erosioonist. Teine oluline magneesiumisisaldus on praegu väetised.
Mullal on magneesium kolmel kujul: lahuses, vaheldumisi ja vahetatavas vormis.
Magneesium mulla lahuses on saadaval lahustuvate ühendite kujul. See magneesiumi vorm on asendatava magneesiumiga tasakaalus.
Vahetatav magneesium on see, mis on elektrostaatiliselt kinnitatud savi ja orgaanilise aine osakestele. See fraktsioon koos magneesiumiga mullalahuses moodustab taimedele kättesaadava Mg.
Mittevabastatavat magneesiumi leidub mullas esmaste mineraalide komponendina. See on osa kristallide võrgustikust, mis moodustab mulla silikaatide struktuurse aluse.
See fraktsioon ei ole taimede jaoks kättesaadav, sest pinnase mineraalide lagunemise protsess toimub pika aja jooksul.
Mullal sisalduv magneesium kaob leostumise tõttu, mis on kõrgem sademete ja liivaste muldadega piirkondades. Magneesium, mis kaob läbi leostumise, jõuab ookeanidesse merevee osaks.
Teine oluline magneesiumi kadu pinnases on saagikoristus (põllumajanduses). See biomass tarbitakse väljaspool tootmispiirkonda ja ei naasta pinnasesse väljaheidete kujul.
Magneesium elusolendites
Mulla taimede poolt absorbeeritud magneesium on kahe positiivse laengu katioon (Mg2+). Imendumine toimub kahe mehhanismi kaudu: passiivne absorptsioon ja difusioon.
85% magneesiumist siseneb tehasesse passiivse imendumise kaudu, mida põhjustab higi vool või massivool. Ülejäänud magneesium siseneb difusiooniga, ioonide liikumine kõrge kontsentratsiooniga piirkondadest madalama kontsentratsiooniga piirkondadesse.
Rakkude omastatav magneesium sõltub ühelt poolt selle kontsentratsioonist mulla lahuses. Teisest küljest sõltub see teiste katioonide hulgast, nagu Ca2+, K+, Na+ ja NH4+ mis konkureerivad Mg-iga2+.
Loomad saavad magneesiumi, kui nad tarbivad selle mineraaliga rikas taimi. Osa sellest magneesiumist ladestatakse peensoolesse ja ülejäänud eritub, et taastada mulla.
Rakkudes reguleeritakse vaba magneesiumi interstitsiaalset ja süsteemset kontsentratsiooni nende voolu kaudu plasmamembraani, vastavalt raku metaboolsetele vajadustele.
See juhtub kombineerides summutamise mehhanisme (ioonide transportimine ladustamis- või rakuvälistesse ruumidesse) ja puhverdamist (ioonide liitumine valkude ja teiste molekulidega).
Olulisus
Magneesiumitsükkel on eluks oluline protsess. Selle mineraalvee vool sõltub ühest tähtsamast protsessist kogu planeedi elus, fotosüntees.
Magneesiumitsükkel suhtleb teiste biogeokeemiliste tsüklitega, osaledes teiste elementide biokeemilises tasakaalus. See on osa kaltsiumi- ja fosforitsüklist ning sekkub nende tugevdamise ja kinnitamise protsessidesse.
Magneesiumi tähtsus elusolendites
Taimedes moodustab magneesium klorofülli molekuli struktuurse osa, mistõttu sekkub see fotosünteesi ja CO-i kinnitamisse2 koensüümina. Lisaks sekkub see süsivesikute ja valkude sünteesi, samuti süsivesikute lagunemisse püroveenhappeks (hingamine)..
Magneesium omab omakorda glutamiini süntetaasi aktiveerivat toimet, mis on aminohapete, näiteks glutamiini moodustamisel oluline ensüüm..
Inimestel ja teistel loomadel mängivad koensüümi aktiivsuses olulist rolli magneesiumioonid. See sekkub neurotransmitterite ja neuromodulaatorite moodustamisse ning neuronite repolarisatsioonile. See mõjutab ka soole bakteriaalse taimestiku tervist.
Magneesium omakorda sekkub luu- ja lihaskonna süsteemi. See on luude koostise oluline osa. Seotud lihaste lõõgastumisega ja kaasatud südame rütmi reguleerimisse.
Viited
- Campo, J., J. M. Maass, V J. Jaramillo ja A. Martinez Yrzar. (2000). Kaltsium, kaalium ja magneesium jalgrattasõit a-Mehhiko troopilises metsa ökosüsteemis. Biogeochemistry 49: 21-36.
- Nelson, D.L. ja Cox, M.M. 2007. Lehninger: biokeemia põhimõtted 5. väljaanne. Omega väljaanded. Barcelona 1286 lk.
- Quideau, S A., R. C. Graham, O. A. Chadwick ja H. B. Wood. (1999). Ceanothuse ja Chamise'i kaltsiumi ja magneesiumi biogeokeemiline jalgrattasõit. Ameerika mullateaduste selts Journal 63: 1880-1888.
- Yabe, T. ja Yamaji, T. (2011) Magneesiumi tsivilisatsioon: alternatiivne uus energiaallikas naftale. Pan Stanfordi toimetus. Singapur 147 pp.
- Wikipedia toetajad. (2018, 22. detsember). Magneesium bioloogias. Wikipedias, The Free Encyclopedia. Välja otsitud kell 15:19, 28. detsember 2018, wikipedia.org.
- Göran I. Ågren, Folke ja O. Andersson. (2012). Maapealse ökosüsteemi ökoloogia: põhimõtted ja rakendused. Cambridge'i ülikooli press.