MAGNIJA CIKLS: RAKSTURLIELUMI, KOMPONENTI UN NOZĪME - VIDE - 2025

Magnija cikls ir bioģeoķīmiskais process, kas apraksta plūsmu un transformāciju magnija starp augsnes un dzīvajām būtnēm. Magnijs dabā ir atrodams galvenokārt kaļķakmens un marmora iežos. Erozijas ceļā tas nonāk augsnē, kur ir pieejama daļa augu absorbcijai, un caur tiem nonāk visā trofiskajā tīklā.

Daļa magnija dzīvās būtnēs atgriežas augsnē, kad to izdalās no dzīvniekiem vai sadaloties augiem un dzīvniekiem. Izskalojoties, augsnē zaudē daļu magnija, un, notecējot, tas nonāk okeānos.

Attēls: magnija deficīts palmu sugās. Autors: Skots Nelsons vietnē flickr.com

Magnija ciklam ir liela nozīme dzīvībai uz planētas. Fotosintēze ir atkarīga no tā, jo šis minerāls ir svarīga hlorofila molekulas sastāvdaļa. Dzīvniekiem tas ir svarīgi ķermeņa neiroloģiskajā un hormonālajā līdzsvarā. Papildus tam, ka tā ir muskuļu un kaulu strukturālā bāze.

Vispārīgais raksturojums

Magnijs ir ķīmisks elements, kura simbols ir Mg. Tā atomu skaits ir 12 un masa ir 24.305.

Tīrs magnijs dabā nav pieejams. Ir atrodams vairāk nekā 60 minerālu, piemēram, dolomīta, dolomīta, magnezīta, brucīta, karnalīta un olivīna, sastāvs.

Magnijs ir viegls, vidēji stiprs, sudrabaini balts, nešķīstošs metāls. Tas ir septītais bagātīgākais elements zemes garozā un trešais visbagātākais jūras ūdenī.

Magnijs veido 0,75% no augu sausnas. Tā ir daļa no hlorofila molekulas, tāpēc tā ir iesaistīta fotosintēzē. Tas arī piedalās eļļu un olbaltumvielu sintēzē un enerģijas metabolisma fermentatīvajā darbībā.

Komponenti

Globālo oglekļa ciklu var labāk izprast, ja tas tiek pētīts kā divi vienkāršāki cikli, kas mijiedarbojas viens ar otru: magnijs vidē un magnijs dzīvās lietās.

Magnijs vidē

Magnijs lielā koncentrācijā ir atrodams kaļķakmens un marmora iežos. Lielākā daļa magnija, kas atrodas augsnē, rodas no šāda veida iežu erozijas. Vēl viens svarīgs magnija ieguldījums augsnē mūsdienās ir mēslojums.

Augsnē magnijs ir sastopams trīs formās: šķīdumā, maināmā formā un nemainīgā formā.

Magnijs augsnes šķīdumā ir pieejams šķīstošu savienojumu veidā. Šī magnija forma ir līdzsvarā ar maināmo magniju.

Apmaināmais magnijs ir tas, kas elektrostatiski pielīp māla daļiņām un organiskajām vielām. Šī frakcija kopā ar magniju augsnes šķīdumā veido augiem pieejamo Mg.

Neapmaināms magnijs ir atrasts kā primāro augsnes minerālu sastāvdaļa. Tā ir daļa no kristāla tīkla, kas veido augsnes silikātu strukturālo bāzi.

Šī frakcija nav pieejama augiem, jo ​​augsnes minerālu sadalīšanās process notiek ilgā laika posmā.

Izskalojoties, augsnē esošais magnijs tiek zaudēts, jo tas ir lielāks vietās ar lielu nokrišņu daudzumu un augsnēs ar smilšainu struktūru. Izskalošanās rezultātā zaudētais magnijs nonāk okeānos, veidojot daļu no jūras ūdens.

Vēl viens svarīgs magnija zudums augsnē ir raža (lauksaimniecībā). Šī biomasa tiek patērēta ārpus ražošanas apgabala un ekskrementu veidā neatgriežas augsnē.

Magnijs dzīvās lietās

Magnijs, ko augi absorbē no augsnes, ir katjons ar diviem pozitīviem lādiņiem (Mg ²⁺ ). Absorbcija notiek, izmantojot divus mehānismus: pasīvo absorbciju un difūziju.

85% magnija iekļūst augā pasīvās absorbcijas ceļā, ko veicina transpirācijas straume vai masas plūsma. Pārējais magnijs nonāk difūzijas ceļā, jonu pārvietošanās no augstas koncentrācijas apgabaliem uz zemākas koncentrācijas apgabaliem.

Šūnās asimilētais magnijs, no vienas puses, ir atkarīgs no tā koncentrācijas augsnes šķīdumā. No otras puses, tas ir atkarīgs no citu katjonu, piemēram, Ca ²⁺ , K ⁺ , Na ⁺ un NH ⁴⁺ , daudzuma, kas konkurē ar Mg ²⁺ .

Dzīvnieki iegūst magniju, kad patērē augus, kas bagāti ar šo minerālu. Daļa šī magnija nogulsnējas tievajās zarnās, bet pārējā daļa tiek izdalīta, lai atgrieztos augsnē.

Šūnās brīvā magnija intersticiālo un sistēmisko koncentrāciju regulē caur tā plūsmu caur plazmas membrānu atbilstoši pašas šūnas metabolisma vajadzībām.

Tas notiek, apvienojot slāpēšanas (jonu transportēšana uz uzglabāšanas vai ārpusšūnu telpām) un buferizācijas (jonu saistīšanās ar olbaltumvielām un citām molekulām) mehānismus.

Svarīgums

Magnija cikls ir būtisks dzīves process. Viens no vissvarīgākajiem procesiem visā planētas dzīvē, fotosintēze, ir atkarīgs no šī minerāla plūsmas.

Magnija cikls mijiedarbojas ar citiem bioģeoķīmiskajiem cikliem, piedaloties citu elementu bioķīmiskajā līdzsvarā. Tas ir daļa no kalcija un fosfora cikla un ir iesaistīts to stiprināšanas un fiksācijas procesos.

Magnija nozīme dzīvās būtnēs

Augos magnijs ir hlorofila molekulas strukturāla sastāvdaļa, tāpēc tas ir iesaistīts fotosintēzē un CO ₂ kā koenzīma fiksācijā . Turklāt tas ir iesaistīts ogļhidrātu un olbaltumvielu sintēzē, kā arī ogļhidrātu sadalīšanā pirovilskābē (elpošana).

Savukārt magnijam ir aktivizējoša iedarbība uz glutamīna sintetāzi - būtisku enzīmu aminoskābju, piemēram, glutamīna, veidošanā.

Cilvēkiem un citiem dzīvniekiem magnija joniem ir svarīga loma koenzīma darbībā. Tas ir iesaistīts neirotransmiteru un neiromodulatoru veidošanā un neironu repolarizācijā. Tas ietekmē arī zarnu baktēriju floras veselību.

Savukārt magnijs iejaucas muskuļu un skeleta sistēmā. Tā ir svarīga kaulu sastāva sastāvdaļa. Tas iejaucas muskuļu relaksācijā un piedalās sirdsdarbības regulēšanā.

Atsauces

1. Kampo, J., JM Maass, V J. Jaramillo un A. Martínez Yrízar. (2000). Kalcija, kālija un magnija pārvietošanās uz Meksikas tropisko sauso mežu ekosistēmu. Bioģeoķīmija 49: 21-36.
2. Nelsons, DL un Kokss, MM 2007. Lehninger: Bioķīmijas principi, piektais izdevums. Omega izdevumi. Barselona. 1286 lpp.
3. Quideau, SA, RC Graham, OA Chadwick un HB Wood. (1999). Ceanothus un Chamise kalcija un magnija bioģeoķīmiskā ciklēšana. Amerikas Savienoto Valstu Augsnes zinātnes biedrība, Vēstnesis 63: 1880–1888.
4. Yabe, T. un Yamaji, T. (2011) Magnija civilizācija: Alternatīvs jauns enerģijas avots eļļai. Redakcija Pan Stanford. Singapūra. 147 lpp.
5. Wikipedia līdzautori. (2018. gads, 22. decembris). Magnijs bioloģijā. Vikipēdijā Brīvā enciklopēdija. Iegūts 2018. gada 28. decembrī 15:19, no wikipedia.org.
6. Göran I. Ågren, Folke un O. Andersson. (2012). Zemes ekosistēmas ekoloģija: principi un pielietojumi. Cambridge University Press.