- Opće karakteristike
- komponente
- Magnezij u okolini
- Magnezij u živim bićima
- Važnost
- Važnost magnezija u živim bićima
- Reference
Magnezij ciklus je biogeokemijsko proces koji opisuje tijek i transformaciju magnezija između bića tla i živim. Magnezij se u prirodi nalazi uglavnom u vapnenačkim i mramornim stijenama. Erozijom ulazi u tlo, gdje je na raspolaganju dio koji biljke mogu apsorbirati, a kroz njih dospijevaju do cijelog trofičkog spleta.
Dio magnezija u živim bićima vraća se u tlo kada se izlučuje iz životinja ili razgradnjom biljaka i životinja. U tlu se dio ispiranja magnezija gubi ispiranjem, a otjecanjem dopire do oceana.
Slika: Manjak magnezija u vrsti palmi. Autor: Scot Nelson na flickr.com
Magnezijev ciklus je od velike važnosti za život na planeti. O tome ovisi fotosinteza jer je ovaj mineral važan dio molekule klorofila. Kod životinja je to važno u neurološkoj i hormonalnoj ravnoteži tijela. Osim što je strukturna baza mišića i kostiju.
Opće karakteristike
Magnezij je kemijski element, čiji je simbol Mg. Njegov atomski broj je 12, a masa 24.305.
Čisti magnezij nije dostupan u prirodi. Otkriveno je da čini dio sastava više od 60 minerala, poput dolomit, dolomit, magnezit, brucit, karnalit i olivin.
Magnezij je lagani, umjereno jaki, srebrno bijeli, netopljivi metal. To je sedmi najbogatiji element u zemljinoj kori i treći najbogatiji u morskoj vodi.
Magnezij čini 0,75% suhe materije biljaka. Dio je molekule klorofila pa je uključen u fotosintezu. Također sudjeluje u sintezi ulja i proteina i u enzimskoj aktivnosti energetskog metabolizma.
komponente
Globalni ugljikov ciklus može se bolje razumjeti ako se proučava kao dva jednostavnija ciklusa koji međusobno djeluju: magnezij u okolini i magnezij u živim bićima.
Magnezij u okolini
Magnezij se nalazi u visokim koncentracijama u vapnenačkim i mramornim stijenama. Većina magnezija prisutnog u tlu potječe od erozije ovih vrsta stijena. Drugi važan unos magnezija u tlo danas su gnojiva.
U tlu se magnezij pojavljuje u tri oblika: u otopini, u izmjenjivom obliku i u nepromjenjivom obliku.
Magnezij u otopini tla dostupan je u obliku topljivih spojeva. Ovaj oblik magnezija u ravnoteži je s izmjenjivim magnezijem.
Magnezij koji se može izmjenjivati je onaj koji se elektrostatički prianja na glinene čestice i organsku tvar. Taj udio, zajedno s magnezijem u otopini tla, predstavlja Mg koji je biljkama dostupan.
Magnezij koji se ne može zamjenjivati nalazi se kao komponenta primarnih minerala u tlu. Dio je kristalne mreže koja čini strukturnu bazu silikata tla.
Ova frakcija nije dostupna biljkama, jer se proces razgradnje minerala u tlu događa tijekom dugog vremenskog razdoblja.
Magnezij sadržan u tlu gubi se ispiranjem, a viši je u područjima s visokom količinom oborina i na tlima s pješčanom teksturom. Magnezij izgubljen ispiranjem dopire do oceana koji čine dio morske vode.
Drugi važan gubitak magnezija u tlu je žetva (u poljoprivredi). Ta se biomasa troši izvan proizvodnog područja i ne vraća se u tlo u obliku izlučevina.
Magnezij u živim bićima
Magnezij koji biljke apsorbiraju iz tla kation je s dva pozitivna naboja (Mg 2+). Apsorpcija se odvija kroz dva mehanizma: pasivna apsorpcija i difuzija.
85% magnezija ulazi u biljku putem pasivne apsorpcije, pokretano strujom transpiracije ili masnim protokom. Ostatak magnezija ulazi difuzijom, kretanjem iona iz područja visoke koncentracije u područja niže koncentracije.
Magnezij koji asimiliraju stanice ovisi, s jedne strane, o njegovoj koncentraciji u otopini tla. S druge strane, to ovisi o obilju drugih kationa poput Ca 2+, K +, Na + i NH 4+ koji se natječu s Mg 2+.
Životinje dobivaju magnezij kada konzumiraju biljke bogate ovim mineralom. Dio ovog magnezija taloži se u tankom crijevu, a ostatak se izlučuje, da bi se vratio u tlo.
U stanicama se intersticijske i sistemske koncentracije slobodnog magnezija reguliraju njegovim protokom kroz membranu plazme, u skladu s metaboličkim potrebama same stanice.
To se događa kombiniranjem mehanizama prigušivanja (transport iona do skladišnih ili vanćelijskih prostora) i puferiranja (vezanje iona na proteine i ostale molekule).
Važnost
Magnezijski ciklus je važan proces života. Jedan od najvažnijih procesa za cijeli život na planeti, fotosinteza, ovisi o protoku ovog minerala.
Magnezijev ciklus djeluje u interakciji s drugim biogeokemijskim ciklusima, sudjelujući u biokemijskoj ravnoteži ostalih elemenata. Dio je ciklusa kalcija i fosfora i uključen je u njihove procese jačanja i fiksacije.
Važnost magnezija u živim bićima
U biljkama je magnezij strukturni dio molekule klorofila, zbog čega je uključen u fotosintezu i fiksaciju CO 2 kao koenzima. Uz to, sudjeluje u sintezi ugljikohidrata i bjelančevina, kao i u razgradnji ugljikohidrata u piruičnu kiselinu (disanje).
Zauzvrat, magnezij ima aktivirajući učinak na glutamin sintetazu, esencijalni enzim u stvaranju aminokiselina kao što je glutamin.
U čovjeku i drugim životinjama magnezijevi ioni igraju važnu ulogu u aktivnosti koenzima. Sudjeluje u stvaranju neurotransmitera i neuromodulatora i u repolarizaciji neurona. Također utječe na zdravlje crijevne bakterijske flore.
Zauzvrat, magnezij intervenira u mišićno-koštanom sustavu. Važan je dio sastava kostiju. Sudjeluje u opuštanju mišića i sudjeluje u regulaciji otkucaja srca.
Reference
- Campo, J., JM Maass, V J. Jaramillo i A. Martínez Yrízar. (2000). Vožnja kalcijem, kalijem i magnezijem u meksičkom epskom tropskom suhom šumskom ekosustavu. Biogeokemija 49: 21-36.
- Nelson, DL i Cox, MM 2007. Lehninger: Principles of Biochemistry Petth Edition. Omega izdanja. Barcelona. 1286. str.
- Quideau, SA, RC Graham, OA Chadwick i HB Wood. (1999). Biogeokemijsko biciklizam kalcija i magnezija od strane Ceanothusa i Chamise-a. Soil Science Society of America, časopis 63: 1880–1888.
- Yabe, T. i Yamaji, T. (2011) Civilizacija magnezija: alternativni novi izvor energije za naftu. Urednik Pan Stanford. Singapur. 147 str.
- Suradnici na Wikipediji. (2018., 22. prosinca). Magnezij u biologiji. Na Wikipediji, Slobodnoj enciklopediji. Preuzeto 15:19, 28. prosinca 2018. s wikipedia.org.
- Göran I. Ågren, Folke i O. Andersson. (2012). Ekologija zemaljskog ekosustava: načela i primjene. Cambridge University Press.