Ciri-ciri, komponen dan kepentingan kitaran magnesium



The kitaran magnesium adalah proses biogeokimia yang menggambarkan aliran dan transformasi magnesium antara tanah dan makhluk hidup. Magnesium ditemui dalam alam semula jadi terutamanya di batu kapur dan marmar. Oleh hakisan ia memasuki tanah, di mana satu bahagian tersedia untuk diserap oleh tumbuhan, dan melalui mereka ia mencapai seluruh web trophic.

Sebahagian daripada magnesium dalam makhluk hidup kembali ke tanah apabila diekskresikan haiwan atau oleh penguraian tumbuhan dan haiwan. Di dalam tanah, sebahagian kecil daripada magnesium hilang dengan larut, dan oleh lariannya mencapai lautan.

Kitaran magnesium sangat penting untuk kehidupan di planet ini. Fotosintesis bergantung padanya, kerana mineral ini merupakan bahagian penting dalam molekul klorofil. Dalam haiwan ia penting dalam keseimbangan neurologi dan hormon organisma. Di samping menjadi asas struktur otot dan tulang.

Indeks

  • 1 Ciri umum
  • 2 Komponen
    • 2.1 Magnesium dalam persekitaran
    • 2.2 Magnesium dalam makhluk hidup
  • 3 Kepentingan
    • 3.1 Kepentingan magnesium dalam makhluk hidup
  • 4 Rujukan

Ciri umum

Magnesium adalah unsur kimia, yang simbolnya Mg. Nombor atomnya ialah 12 dan jisimnya ialah 24305.

Magnesium tulen tidak terdapat dalam alam semula jadi. Ia adalah sebahagian daripada komposisi lebih daripada 60 mineral, seperti dolomit, dolomit, magnesit, brucite, karnitit dan olivine.

Magnesium adalah logam ringan, sederhana kuat, keperakan putih dan tidak larut. Ia adalah unsur ketujuh yang paling melimpah di kerak bumi dan ketiga yang paling melimpah dalam air laut.

Magnesium merupakan 0.75% daripada bahan kering tumbuhan. Ia adalah sebahagian daripada molekul klorofil supaya ia campur tangan dalam fotosintesis. Ia juga mengambil bahagian dalam sintesis minyak dan protein dan dalam aktiviti enzimatik metabolisme tenaga.

Komponen

Kitaran karbon global dapat difahami dengan lebih baik jika anda mempelajari dua kitaran yang lebih mudah yang berinteraksi antara satu sama lain: magnesium dalam alam sekitar dan magnesium dalam makhluk hidup.

Magnesium dalam alam sekitar

Magnesium didapati dalam kepekatan tinggi di batu kapur dan marmar. Kebanyakan magnesium yang terdapat di dalam tanah berasal dari hakisan batu jenis ini. Satu lagi input penting magnesium ke tanah pada masa ini adalah baja.

Dalam tanah, magnesium datang dalam tiga bentuk: dalam penyelesaian, secara bergantian dan dalam bentuk yang tidak boleh ditukar.

Magnesium dalam larutan tanah boleh didapati dalam bentuk sebatian larut. Bentuk magnesium ini seimbang dengan magnesium yang boleh ditukar ganti.

Magnesium yang boleh ditukar adalah yang secara elektrostatik berpegang kepada zarah tanah liat dan bahan organik. Pecahan ini, bersama-sama dengan magnesium dalam larutan tanah, membentuk Mg yang boleh didapati untuk tumbuh-tumbuhan.

Magnesium tidak boleh ditukar didapati sebagai komponen mineral utama di dalam tanah. Ia adalah sebahagian daripada rangkaian kristal yang membentuk asas struktur silikat tanah.

Pecahan ini tidak tersedia untuk tumbuh-tumbuhan, kerana proses penguraian mineral tanah berlaku dalam jangka waktu yang panjang.

Magnesium yang terkandung di dalam tanah hilang dengan larut, lebih tinggi di kawasan yang mempunyai hujan tinggi dan tanah berpasir. Magnesium hilang melalui peleburan mencapai lautan untuk membentuk sebahagian daripada air laut.

Satu lagi kehilangan magnesium penting di dalam tanah ialah penuaian (dalam pertanian). Biomas ini dikonsumsi di luar zon pengeluaran dan tidak kembali ke tanah dalam bentuk ekskreta.

Magnesium dalam makhluk hidup

Magnesium yang diserap oleh tumbuhan tanah adalah kation dua caj positif (Mg2+). Penyerapan berlaku melalui dua mekanisme: penyerapan pasif dan penyebaran.

85% daripada magnesium memasuki kilang melalui penyerapan pasif, didorong oleh aliran peluh semasa atau massa. Selebihnya magnesium memasuki oleh penyebaran, pergerakan ion dari kawasan kepekatan yang tinggi ke arah kepekatan yang lebih rendah.

Magnesium yang diasimilasi oleh sel-sel bergantung, di satu pihak, pada kepekatannya dalam larutan tanah. Sebaliknya, ia bergantung kepada banyak kation lain seperti Ca2+, K+, Na+ dan NH4+ yang bersaing dengan Mg2+.

Haiwan memperoleh magnesium apabila mereka memakan tumbuhan kaya dengan mineral ini. Sebahagian daripada magnesium ini disimpan dalam usus kecil dan selebihnya diekskresikan, untuk kembali ke tanah.

Di dalam sel, konsentrasi interstitial dan sistemik magnesium bebas dikawal melalui aliran mereka melalui membran plasma, mengikut keperluan metabolik sel itu sendiri.

Ini berlaku ketika menggabungkan mekanisme muffling (pengangkutan ion ke penyimpanan atau ruang ekstraselular) dan penyerapan (kesatuan ion ke protein dan molekul lain).

Kepentingan

Kitaran magnesium adalah proses penting untuk kehidupan. Aliran mineral ini bergantung kepada salah satu proses yang paling penting untuk semua kehidupan di planet ini, fotosintesis.

Kitaran magnesium berinteraksi dengan kitaran biogeokimia lain, mengambil bahagian dalam keseimbangan biokimia unsur-unsur lain. Ia adalah sebahagian daripada kitaran kalsium dan fosforus dan campur tangan dalam proses pengukuhan dan penetapannya.

Kepentingan magnesium dalam makhluk hidup

Dalam tumbuh-tumbuhan, magnesium membentuk bahagian struktur molekul klorofil, sebab itulah ia campur tangan dalam fotosintesis dan penekanan CO2 sebagai koenzim. Di samping itu, ia turut campur dalam sintesis karbohidrat dan protein, serta pecahan karbohidrat ke dalam asid piruvat (pernafasan)..

Sebaliknya, magnesium mempunyai kesan mengaktifkan glutamin synthetase, enzim penting dalam pembentukan asid amino seperti glutamin.

Pada manusia dan haiwan lain, ion magnesium memainkan peranan penting dalam aktiviti koenzim. Ia campur tangan dalam pembentukan neurotransmitter dan neuromodulator dan dalam repolarization neuron. Ia juga memberi kesan kepada kesihatan bakteria bakteria usus.

Sebaliknya, magnesium campur tangan dalam sistem muskuloskeletal. Ia adalah bahagian penting dari komposisi tulang. Terlibat dalam kelonggaran otot dan terlibat dalam peraturan irama jantung.

Rujukan

  1. Campo, J., J. M. Maass, V J. Jaramillo dan A. Martinez Yrzar. (2000). Kalsium, potassium, dan magnesium berbasikal di ekosistem hutan kering tropika Mexico. Biogeokimia 49: 21-36.
  2. Nelson, D.L. dan Cox, M.M. 2007. Pembimbing: Prinsip edisi kelima biokimia. Edisi Omega. Barcelona 1286 p.
  3. Quideau, S A., R. C. Graham, O. A. Chadwick, dan H. B. Wood. (1999). Biogeokimia Berbasikal Kalsium dan Magnesium oleh Ceanothus dan Chamise. Persatuan Sains Tanah Amerika Jurnal 63: 1880-1888.
  4. Yabe, T. dan Yamaji, T. (2011) Tamadun Magnesium: Sumber Tenaga Alternatif Baru untuk Minyak. Editorial Pan Stanford. Singapura 147 pp.
  5. Penyumbang Wikipedia. (2018, 22 Disember). Magnesium dalam biologi. Di Wikipedia, The Free Encyclopedia. Diperolehi 15:19, 28 Disember 2018, dari wikipedia.org.
  6. Göran I. Ågren, Folke dan O. Andersson. (2012). Ekologi Ekosistem Terrestrial: Prinsip dan Aplikasi. Cambridge University Press.