МАГНЕЗИЕВ ЦИКЪЛ: ХАРАКТЕРИСТИКИ, КОМПОНЕНТИ И ЗНАЧЕНИЕ - ОКОЛЕН СВЯТ - 2025

В цикъл магнезиев е биохимичен процес, който описва потока и преобразуването на магнезиев между същества на почвата и на живот. Магнезият се среща в природата главно в варовикови и мраморни скали. Чрез ерозия той навлиза в почвата, където е налична част, която може да бъде абсорбирана от растенията, и чрез тях достига до цялата трофична мрежа.

Част от магнезия в живите същества се връща в почвата, когато се отделя от животни или чрез разлагане на растения и животни. В почвата част от магнезия се губи чрез излугване, а чрез оттока достига до океаните.

Изображение: Дефицит на магнезий при вид на палма. Автор: Скот Нелсън от flickr.com

Магнезиевият цикъл е от голямо значение за живота на планетата. Фотосинтезата зависи от това, тъй като този минерал е важна част от молекулата на хлорофила. При животните той е важен за неврологичния и хормоналния баланс на организма. Освен че е структурната основа на мускулите и костите.

Основни характеристики

Магнезият е химичен елемент, символът на който е Mg. Атомното му число е 12, а масата - 24.305.

Чистият магнезий не се предлага в природата. Установено е, че представлява част от състава на повече от 60 минерала, като доломит, доломит, магнезит, бруцит, карналит и оливин.

Магнезият е лек, умерено силен, сребристобял, неразтворим метал. Той е седмият най-разпространен елемент в земната кора и третият най-богат на морска вода.

Магнезият представлява 0,75% от сухото вещество на растенията. Той е част от молекулата на хлорофила, така че участва във фотосинтезата. Той също така участва в синтеза на масла и протеини и в ензимната активност на енергийния метаболизъм.

елементи

Глобалният въглероден цикъл може да бъде разбран по-добре, ако се изучава като два по-прости цикъла, които си взаимодействат помежду си: магнезий в околната среда и магнезий в живите същества.

Магнезий в околната среда

Магнезият се намира във високи концентрации във варовикови и мраморни скали. Повечето от присъстващия в почвата магнезий идва от ерозията на тези видове скали. Друг важен принос на магнезий в почвата днес са торовете.

В почвата магнезият се среща в три форми: в разтвор, в взаимозаменяема форма и в незаменяема форма.

Магнезият в почвения разтвор се предлага под формата на разтворими съединения. Тази форма на магнезий е в баланс с обменния магнезий.

Заменяемият магнезий е този, който е електростатично прилепнал към частици глина и органични вещества. Тази фракция, заедно с магнезий в почвен разтвор, представлява Mg, който е на разположение на растенията.

Незаменяемият магнезий се намира като компонент на първичните почвени минерали. Той е част от кристалната мрежа, която представлява структурна основа на почвените силикати.

Тази фракция не е достъпна за растенията, тъй като процесът на разграждане на почвените минерали протича през дълги периоди от време.

Съдържащият се в почвата магнезий се губи чрез излугване, като е по-висок в райони с големи валежи и в почви с пясъчна текстура. Магнезият, загубен чрез излугване, достига до океаните, за да образува част от морската вода.

Друга важна загуба на магнезий в почвата е реколтата (в селското стопанство). Тази биомаса се консумира извън производствената зона и не се връща в почвата под формата на екскременти.

Магнезий в живите същества

Магнезият, абсорбиран от растенията от почвата, е катион с два положителни заряда (Mg ²⁺). Абсорбцията става чрез два механизма: пасивна абсорбция и дифузия.

85% от магнезия навлиза в растението чрез пасивна абсорбция, задвижвана от потока на транспирацията или масовия поток. Останалата част от магнезия влиза чрез дифузия, движение на йони от области с висока концентрация към области с по-ниска концентрация.

Асимилираният от клетките магнезий зависи от една страна от концентрацията му в почвения разтвор. От друга страна, това зависи от изобилието от други катиони като Ca ²⁺, K ⁺, Na ⁺ и NH ^4+, които се конкурират с Mg ²⁺.

Животните получават магнезий, когато консумират растения, богати на този минерал. Част от този магнезий се отлага в тънките черва, а останалата част се отделя, за да се върне в почвата.

В клетките интерстициалните и системни концентрации на свободен магнезий се регулират чрез неговия поток през плазмената мембрана, в съответствие с метаболитните изисквания на самата клетка.

Това се случва чрез комбиниране на механизмите на заглушаване (транспортиране на йони до пространства за съхранение или извънклетъчно) и буфериране (свързване на йони с протеини и други молекули).

важност

Магнезиевият цикъл е съществен процес за живота. Един от най-важните процеси за целия живот на планетата, фотосинтезата, зависи от потока на този минерал.

Магнезиевият цикъл взаимодейства с други биогеохимични цикли, участвайки в биохимичния баланс на други елементи. Той е част от цикъла на калций и фосфор и участва в процесите на тяхното укрепване и фиксиране.

Значение на магнезия при живите същества

В растенията магнезият е структурна част от молекулата на хлорофила, поради което участва във фотосинтезата и във фиксацията на СО ₂ като коензим. В допълнение, той участва в синтеза на въглехидрати и протеини, както и в разграждането на въглехидратите в пирувинова киселина (дишане).

От своя страна магнезият има активиращ ефект върху глутамин синтетазата, основен ензим при образуването на аминокиселини като глутамин.

При хора и други животни магнезиевите йони играят важна роля в коензимната активност. Участва в образуването на невротрансмитери и невромодулатори и в реполяризацията на невроните. Освен това влияе върху здравето на чревната бактериална флора.

От своя страна, магнезият се намесва в мускулно-скелетната система. Той е важна част от състава на костите. Той се намесва в мускулната релаксация и участва в регулирането на сърдечната честота.

Препратки

1. Campo, J., JM Maass, V J. Jaramillo и A. Martínez Yrízar. (2000 г.). Калциево, калиево и магнезиево колоездене в мексиканска тропическа екосистема. Биогеохимия 49: 21-36.
2. Nelson, DL и Cox, MM 2007. Lehninger: Principles of Biochemistry Petth Edition. Омега издания. Барселона. 1286 стр.
3. Quidoau, SA, RC Graham, OA Chadwick и HB Wood. (1999 г.). Биогеохимично колоездене на калций и магнезий от Ceanothus and Chamise. Soil Science Society of America, списание 63: 1880–1888.
4. Yabe, T. и Yamaji, T. (2011) Магнезиевата цивилизация: алтернативен нов източник на енергия за нефт. Редакция Пан Станфорд. Сингапур. 147 стр.
5. Сътрудници на Уикипедия (2018 г., 22 декември). Магнезий в биологията. В Wikipedia, The Free Encyclopedia. Получено 15:19, 28 декември 2018 г., от wikipedia.org.
6. Гьоран И. Агрен, Фолке и О. Андерсон. (2012 г.). Екология на земната екосистема: принципи и приложения. Cambridge University Press.