Характеристики, компоненти та значення магнієвого циклу



The магнієвий цикл це біогеохімічний процес, який описує потік і перетворення магнію між грунтом і живими істотами. Магній в природі зустрічається переважно у вапнякових і мармурових скелях. Через ерозію він потрапляє в грунт, де є частина, яку можна поглинути рослинами, і через них вона досягає всієї трофічної мережі.

Частина магнію в живих істотах повертається на землю під час виведення з тварини або розкладанням рослин і тварин. У ґрунті частка магнію втрачається при вилуговуванні, а шляхом стоку досягає океанів.

Магнієвий цикл має велике значення для життя на планеті. Від нього залежить фотосинтез, оскільки цей мінерал є важливою частиною молекули хлорофілу. У тварин це важливо в неврологічному і гормональному балансі організму. Крім структурної основи м'язів і кісток.

Індекс

  • 1 Загальна характеристика
  • 2 Компоненти
    • 2.1 Магній в навколишньому середовищі
    • 2.2 Магній у живих істотах
  • 3 Важливість
    • 3.1 Значення магнію в живих істотах
  • 4 Посилання

Загальна характеристика

Магній є хімічним елементом, символом якого є Mg. Його атомний номер 12, а його маса - 24,305.

Чистий магній в природі недоступний. Входить до складу більш ніж 60 мінералів, таких як доломіт, доломіт, магнезит, брусит, карналіт і олівін..

Магній являє собою легкий метал, середній міцний, сріблясто-білий і нерозчинний. Це сьомий найбільш поширений елемент земної кори і третій найбільш поширений в морській воді.

Магній становить 0,75% сухої речовини рослин. Вона є частиною молекули хлорофілу, тому вона втручається в фотосинтез. Він також бере участь у синтезі масел і білків і в ферментативній активності енергетичного обміну.

Компоненти

Глобальний цикл вуглецю можна краще зрозуміти, якщо вивчити два більш прості цикли, які взаємодіють один з одним: магній у навколишньому середовищі та магній у живих істотах.

Магній в навколишньому середовищі

Магній знаходиться у високих концентраціях у вапнякових і мармурових породах. Більшість магнію, присутнього в ґрунті, походить від ерозії цього типу породи. Іншим важливим внеском магнію в ґрунт в даний час є добрива.

У ґрунті магній надходить у трьох формах: в розчині, взаємозамінні і в незмінній формі.

Магній в ґрунтовому розчині доступний у вигляді розчинних сполук. Ця форма магнію знаходиться в рівновазі з взаємозамінним магнієм.

Обмінний магній є електростатично прив'язаним до частинок глини і органічної речовини. Ця фракція, разом з магнієм у ґрунтовому розчині, являє собою Mg, доступний для рослин.

Незмінні магній виявляється як компонент первинних мінералів у ґрунті. Вона є частиною мережі кристалів, що формує структурну основу силікатів грунту.

Ця фракція не доступна для рослин, оскільки процес деградації мінералів грунту відбувається протягом тривалого періоду часу.

Магній, що міститься в ґрунті, втрачається при вилуговуванні, вища в районах з високими опадами і піщаними грунтами. Магній, втрачений через вилуговування, досягає океанів, утворюючи частину морської води.

Іншою важливою втратою магнію в ґрунті є урожай (у сільському господарстві). Ця біомаса споживається за межами виробничої зони і не повертається в грунт у вигляді екскрементів.

Магній у живих істотах

Магній, поглинений грунтовими рослинами, є катіоном двох позитивних зарядів (Mg2+). Поглинання відбувається через два механізми: пасивне поглинання і дифузія.

85% магнію надходить у рослину за допомогою пасивного поглинання, керованого поточним потоком або масовим потоком. Решта магнію надходить за допомогою дифузії, переміщення іонів з ділянок високої концентрації до ділянок нижчої концентрації.

Засвоєний клітинами магній залежить, з одного боку, від його концентрації в ґрунтовому розчині. З іншого боку, це залежить від великої кількості інших катіонів, таких як Ca2+, K+, Na+ і NH4+ що конкурують з Mg2+.

Тварини отримують магній, коли споживають рослини, багаті цим мінералом. Частина цього магнію відкладається в тонкій кишці, а решта виводиться з організму, щоб повернутися в грунт.

У клітинах інтерстиціальні та системні концентрації вільного магнію регулюються через їх протікання через плазматичну мембрану, відповідно до метаболічних вимог самої клітини.

Це відбувається при поєднанні механізмів приглушення (транспортування іонів до місця зберігання або позаклітинних просторів) і буферизації (об'єднання іонів з білками та іншими молекулами)..

Значення

Цикл магнію є важливим процесом для життя. Потік цього мінералу залежить від одного з найважливіших процесів для всього життя на планеті, фотосинтезу.

Цикл магнію взаємодіє з іншими біогеохімічними циклами, беручи участь у біохімічному балансі інших елементів. Він є частиною циклу кальцію і фосфору і втручається в процеси їх зміцнення і фіксації.

Значення магнію в живих істотах

У рослинах магній утворює структурну частину молекули хлорофілу, тому втручається в фотосинтез і фіксацію СО.2 як кофермент. Крім того, він втручається в синтез вуглеводів і білків, а також при розпаді вуглеводів в піровиноградна кислота (дихання)..

У свою чергу, магній має активуючим ефектом глутамінсинтетазу, ферменту, необхідного для утворення амінокислот, таких як глутамін.

У людини та інших тварин іони магнію відіграють важливу роль у коферментній діяльності. Вона втручається у формування нейротрансмітерів і нейромодуляторів і в реполяризації нейронів. Вона також впливає на здоров'я кишкової бактеріальної флори.

У свою чергу магній втручається в опорно-руховий апарат. Він є важливою частиною складу кісток. Беруть участь у розслабленні м'язів і беруть участь у регуляції ритму серця.

Список літератури

  1. Campo, J., J. M. Maass, V J. Jaramillo та A. Martinez Yrzar. (2000). Велоспорт кальцію, калію та магнію в екосистемі Мексиканського сухого лісу. Biogeochemistry 49: 21-36.
  2. Нельсон Д.Л. і Кокс, М.М. 2007. Lehninger: Принципи біохімії п'яте видання. Видання Omega. Барселона 1286 с.
  3. Quideau, S A., R. C. Graham, O. A. Chadwick та H. B. Wood. (1999). Біогеохімічний цикл кальцію і магнію Ceanothus і Chamise. Soil Science Society of America Journal 63: 1880-1888.
  4. Yabe, T. і Yamaji, T. (2011) Цивілізація магнію: альтернативний новий джерело енергії нафті. Редакційна стаття пан Стенфорд. Сінгапур 147 с.
  5. Учасники Вікіпедії. (2018, 22 грудня). Магній в біології. У Вікіпедії - вільній енциклопедії. Отримано 15:19, 28 грудня 2018 року з wikipedia.org.
  6. Геран І. Огрен, Фольке і О. Андерссон. (2012). Екологія наземних екосистем: принципи та застосування. Cambridge University Press.