Magnesiumsyklusegenskaper, komponenter og betydning

1166
Jonah Lester

De magnesiumsyklus Det er den biogeokjemiske prosessen som beskriver strømmen og transformasjonen av magnesium mellom jorda og levende vesener. Magnesium finnes i naturen hovedsakelig i kalkstein og marmorbergarter. Ved erosjon kommer den inn i jorden, der en del er tilgjengelig for å bli absorbert av planter, og når gjennom dem hele det trofiske nettet.

En del av magnesiumet i levende vesener kommer tilbake til jorden når det skilles ut fra dyr eller ved spaltning av planter og dyr. I jorda går en brøkdel av magnesium tapt ved utvasking, og ved avrenning når den havene.

Bilde: Magnesiummangel hos en palmeart. Forfatter: Scot Nelson på flickr.com

Magnesiumsyklusen er av stor betydning for livet på planeten. Fotosyntese avhenger av det, da dette mineralet er en viktig del av klorofyllmolekylet. Hos dyr er det viktig i den nevrologiske og hormonelle balansen i organismen. I tillegg til å være den strukturelle basen til muskler og bein.

Artikkelindeks

  • 1 Generelle egenskaper
  • 2 komponenter
    • 2.1 Magnesium i miljøet
    • 2.2 Magnesium i levende ting
  • 3 Viktighet
    • 3.1 Viktigheten av magnesium i levende vesener
  • 4 Referanser

Generelle egenskaper

Magnesium er et kjemisk element, hvis symbol er Mg. Dens atomnummer er 12 og massen er 24.305.

Rent magnesium er ikke tilgjengelig i naturen. Det er funnet å inngå i sammensetningen av mer enn 60 mineraler, som dolomitt, dolomitt, magnesitt, brucitt, karnalitt og olivin..

Magnesium er et lett, moderat sterkt, sølvhvitt, uoppløselig metall. Det er det syvende mest vanlige elementet i jordskorpen og det tredje mest vanlige i sjøvann.

Magnesium utgjør 0,75% av tørrstoffet til planter. Det er en del av klorofyllmolekylet, så det er involvert i fotosyntese. Det deltar også i syntesen av oljer og proteiner og i den enzymatiske aktiviteten til energimetabolismen..

Komponenter (rediger)

Den globale karbonsyklusen kan forstås bedre hvis den studeres som to enklere sykluser som samhandler med hverandre: magnesium i miljøet og magnesium i levende ting.

Magnesium i miljøet

Magnesium finnes i høye konsentrasjoner i kalkstein og marmorbergarter. Det meste av magnesiumet som er tilstede i jorden kommer fra erosjonen av disse bergartene. En annen viktig tilførsel av magnesium til jorden i dag er gjødsel.

I jorda forekommer magnesium i tre former: i løsning, i utskiftbar form og i ikke-utskiftbar form.

Magnesium i jordløsningen er tilgjengelig i form av løselige forbindelser. Denne formen for magnesium er i balanse med utskiftbart magnesium..

Det utskiftbare magnesiumet er det som holdes elektrostatisk til leirpartiklene og organisk materiale. Denne fraksjonen, sammen med magnesium i jordoppløsning, utgjør Mg tilgjengelig for planter.

Ikke-utskiftbart magnesium finnes som en komponent i de primære mineralene i jorden. Det er en del av krystallnettverket som utgjør den strukturelle basen av jordsilikater.

Denne fraksjonen er ikke tilgjengelig for planter, fordi nedbrytingsprosessen av jordmineraler skjer over lange perioder..

Magnesiumet som finnes i jorden går tapt ved utvasking, og er høyere i områder med høy nedbør og i jord med sandstruktur. Magnesium tapt ved utvasking når havet og utgjør en del av sjøvannet.

Et annet viktig tap av magnesium i jorden er innhøstingen (i landbruket). Denne biomassen konsumeres utenfor produksjonsområdet og kommer ikke tilbake til jorden i form av utskillelse..

Magnesium i levende ting

Magnesium absorbert av planter fra jorda er et kation med to positive ladninger (Mgto+). Absorpsjon skjer gjennom to mekanismer: passiv absorpsjon og diffusjon..

85% av magnesium kommer inn i planten gjennom passiv absorpsjon, drevet av transpirasjonsstrømmen eller massestrømmen. Resten av magnesium kommer inn ved diffusjon, bevegelse av ioner fra områder med høy konsentrasjon til områder med lavere konsentrasjon.

Magnesiumet assimilert av cellene avhenger på den ene siden av konsentrasjonen i jordløsningen. På den annen side avhenger det av overflod av andre kationer som Cato+, K+, Na+ og NH4+ som konkurrerer med Mgto+.

Dyr får magnesium når de spiser planter som er rike på dette mineralet. En del av dette magnesiumet avsettes i tynntarmen, og resten skilles ut for å komme tilbake til jorden.

I celler reguleres interstitielle og systemiske konsentrasjoner av fritt magnesium gjennom strømmen gjennom plasmamembranen, i henhold til de metabolske kravene til selve cellen..

Dette skjer ved å kombinere mekanismene for demping (transport av ioner til lagring eller ekstracellulære rom) og buffering (binding av ioner til proteiner og andre molekyler)..

Betydning

Magnesiumsyklusen er en viktig prosess for livet. En av de viktigste prosessene for alt liv på planeten, fotosyntese, avhenger av strømmen av dette mineralet..

Magnesiumsyklusen samhandler med andre biogeokjemiske sykluser og deltar i den biokjemiske balansen mellom andre elementer. Det er en del av kalsium- og fosfor-syklusen og er involvert i styrking og fiksering.

Viktigheten av magnesium i levende vesener

I planter er magnesium en strukturell del av klorofyllmolekylet, og det er derfor det er involvert i fotosyntese og fiksering av COto som et koenzym. I tillegg er det involvert i syntesen av karbohydrater og proteiner, samt i nedbrytningen av karbohydrater til pyruvinsyre (respirasjon).

I sin tur har magnesium en aktiverende effekt på glutaminsyntetase, et essensielt enzym i dannelsen av aminosyrer som glutamin.

Hos mennesker og andre dyr spiller magnesiumioner viktige roller i koenzymaktivitet. Det er involvert i dannelsen av nevrotransmittere og nevromodulatorer og i repolarisering av nevroner. Det påvirker også helsen til tarmbakteriefloraen.

I sin tur griper magnesium inn i muskel- og skjelettsystemet. Det er en viktig del av sammensetningen av bein. Går inn i muskelavslapping og deltar i reguleringen av hjerterytmen.

Referanser

  1. Campo, J., J. M. Maass, V J. Jaramillo og A. Martínez Yrízar. (2000). Kalsium, kalium og magnesium sykler i et mexicansk tropisk tørrskogsøkosystem. Biogeokjemi 49: 21-36.
  2. Nelson, D.L. og Cox, M.M. 2007. Lehninger: Principles of Biochemistry Fifth Edition. Omega-utgaver. Barcelona. 1286 s.
  3. Quideau, S. A., R. C. Graham, O. A. Chadwick og H. B. Wood. (1999). Biogeokjemisk sykling av kalsium og magnesium av Ceanothus og Chamise. Soil Science Society of America Journal 63: 1880-1888.
  4. Yabe, T. og Yamaji, T. (2011) Magnesium Civilization: An Alternative New Source of Energy to Oil. Redaksjonell Pan Stanford. Singapore. 147 s.
  5. Wikipedia-bidragsytere. (2018, 22. desember). Magnesium i biologi. I Wikipedia, The Free Encyclopedia. Hentet 15:19, 28. desember 2018, fra wikipedia.org.
  6. Göran I. Ågren, Folke og O. Andersson. (2012). Terrestrisk økosystemøkologi: prinsipper og applikasjoner. Cambridge University Press.

Ingen har kommentert denne artikkelen ennå.