Magnesiumcykelegenskaper, komponenter och betydelse

3476
Jonah Lester

De magnesiumcykel Det är den biogeokemiska processen som beskriver flödet och transformationen av magnesium mellan jorden och levande varelser. Magnesium finns i naturen främst i kalksten och marmorstenar. Genom erosion kommer den in i jorden, där en del är tillgänglig för att absorberas av växter och genom dem når hela den trofiska banan.

En del av magnesium hos levande varelser återvänder till jorden när det utsöndras från djur eller genom nedbrytning av växter och djur. I jorden förloras en bråkdel av magnesium genom urlakning och genom avrinning når den haven.

Bild: Magnesiumbrist hos en palmart. Författare: Scot Nelson på flickr.com

Magnesiumcykeln är av stor betydelse för livet på planeten. Fotosyntes beror på det, eftersom detta mineral är en viktig del av klorofyllmolekylen. Hos djur är det viktigt i organismens neurologiska och hormonella balans. Förutom att vara den strukturella basen av muskler och ben.

Artikelindex

  • 1 Allmänna egenskaper
  • 2 komponenter
    • 2.1 Magnesium i miljön
    • 2.2 Magnesium i levande saker
  • 3 Betydelse
    • 3.1 Betydelsen av magnesium i levande varelser
  • 4 Referenser

Generella egenskaper

Magnesium är ett kemiskt grundämne, vars symbol är Mg. Dess atomnummer är 12 och dess massa är 24.305.

Rent magnesium finns inte i naturen. Det finns en del av sammansättningen av mer än 60 mineraler, såsom dolomit, dolomit, magnesit, brucit, karnalit och olivin..

Magnesium är en lätt, måttligt stark, silvervitt, olöslig metall. Det är det sjunde mest förekommande elementet i jordskorpan och det tredje mest förekommande i havsvatten.

Magnesium utgör 0,75% av växternas torrsubstans. Det är en del av klorofyllmolekylen så det är involverat i fotosyntes. Det deltar också i syntesen av oljor och proteiner och i den enzymatiska aktiviteten hos energimetabolism..

Komponenter (redigera)

Den globala kolcykeln kan förstås bättre om den studeras som två enklare cykler som interagerar med varandra: magnesium i miljön och magnesium i levande saker.

Magnesium i miljön

Magnesium finns i höga koncentrationer i kalksten och marmorstenar. Det mesta av magnesium som finns i jorden kommer från erosionen av dessa typer av stenar. En annan viktig tillförsel av magnesium till jorden idag är gödselmedel.

I jorden förekommer magnesium i tre former: i lösning, i utbytbar form och i icke utbytbar form.

Magnesium i jordlösningen finns i form av lösliga föreningar. Denna form av magnesium är i balans med utbytbart magnesium..

Det utbytbara magnesiumet är det som fästs elektrostatiskt vid lerpartiklarna och det organiska materialet. Denna fraktion, tillsammans med magnesium i jordlösning, utgör det Mg som är tillgängligt för växter.

Icke-utbytbart magnesium finns som en del av de primära mineralerna i jorden. Det är en del av kristallnätverket som utgör den strukturella basen av marksilikater.

Denna fraktion är inte tillgänglig för växter, eftersom nedbrytningsprocessen för jordmineraler sker under långa tidsperioder..

Magnesiumet som finns i jorden går förlorat genom urlakning, eftersom det är högre i områden med hög nederbörd och i jordar med en sandstruktur. Magnesium som går förlorat genom urlakning når haven och bildar en del av havsvatten.

En annan viktig förlust av magnesium i jorden är skörden (inom jordbruket). Denna biomassa konsumeras utanför produktionsområdet och återgår inte till jorden i form av utsöndring..

Magnesium i levande saker

Magnesium som absorberas av växter från jorden är en katjon med två positiva laddningar (Mgtvå+). Absorption sker genom två mekanismer: passiv absorption och diffusion..

85% av magnesium kommer in i växten genom passiv absorption, driven av transpirationsströmmen eller massflödet. Resten av magnesium kommer in genom diffusion, rörelse av joner från områden med hög koncentration till områden med lägre koncentration.

Magnesiumet som assimileras av cellerna beror å ena sidan på dess koncentration i marklösningen. Å andra sidan beror det på överflödet av andra katjoner som Catvå+, K+, Na+ och NH4+ som tävlar med Mgtvå+.

Djur får magnesium när de konsumerar växter som är rika på detta mineral. En del av detta magnesium deponeras i tunntarmen och resten utsöndras för att återgå till jorden.

I celler regleras de interstitiella och systemiska koncentrationerna av fritt magnesium genom dess flöde genom plasmamembranet, i enlighet med cellens metaboliska krav..

Detta sker genom att kombinera mekanismerna för dämpning (transport av joner till lagring eller extracellulära utrymmen) och buffring (bindning av joner till proteiner och andra molekyler)..

Betydelse

Magnesiumcykeln är en viktig process för livet. En av de viktigaste processerna för allt liv på planeten, fotosyntes, beror på flödet av detta mineral..

Magnesiumcykeln samverkar med andra biogeokemiska cykler och deltar i den biokemiska balansen mellan andra element. Det är en del av kalcium- och fosforcykeln och är involverad i deras förstärknings- och fixeringsprocesser.

Betydelsen av magnesium i levande varelser

I växter är magnesium en strukturell del av klorofyllmolekylen, varför det är involverat i fotosyntes och i fixering av COtvå som ett koenzym. Dessutom är det involverat i syntesen av kolhydrater och proteiner, liksom i nedbrytningen av kolhydrater till pyruvsyra (andning).

I sin tur har magnesium en aktiverande effekt på glutaminsyntetas, ett väsentligt enzym vid bildandet av aminosyror såsom glutamin.

Hos människor och andra djur spelar magnesiumjoner viktiga roller i koenzymaktivitet. Det är involverat i bildandet av neurotransmittorer och neuromodulatorer och i repolarisering av neuroner. Det påverkar också hälsan hos tarmbakterieflora.

I sin tur ingriper magnesium i muskuloskeletala systemet. Det är en viktig del av benens sammansättning. Går in i muskelavslappning och deltar i regleringen av hjärtrytmen.

Referenser

  1. Campo, J., J. M. Maass, V J. Jaramillo och A. Martínez Yrízar. (2000). Kalcium, kalium och magnesium cyklar i ett mexikanskt tropiskt torrskogsekosystem. Biogeokemi 49: 21-36.
  2. Nelson, D.L. och Cox, M.M. 2007. Lehninger: Principles of Biochemistry Fifth Edition. Omega-utgåvor. Barcelona. 1286 s.
  3. Quideau, S. A., R. C. Graham, O. A. Chadwick och H. B. Wood. (1999). Biogeokemisk cykling av kalcium och magnesium av Ceanothus och Chamise. Soil Science Society of America Journal 63: 1880-1888.
  4. Yabe, T. och Yamaji, T. (2011) Magnesiumcivilisationen: En alternativ ny energikälla till olja. Ledare Pan Stanford. Singapore. 147 sidor.
  5. Wikipedia-bidragsgivare. (2018, 22 december). Magnesium i biologi. På Wikipedia, The Free Encyclopedia. Hämtad 15:19, 28 december 2018, från wikipedia.org.
  6. Göran I. Ågren, Folke och O. Andersson. (2012). Terrestrial Ecosystem Ecology: Principles and Applications. Cambridge University Press.

Ingen har kommenterat den här artikeln än.