ลักษณะวัฏจักรแมกนีเซียมองค์ประกอบและความสำคัญ

วงจรแมกนีเซียม เป็นกระบวนการทางชีวชีวภาพที่อธิบายการไหลและการเปลี่ยนแปลงของแมกนีเซียมระหว่างดินกับสิ่งมีชีวิต แมกนีเซียมพบในธรรมชาติส่วนใหญ่ในหินปูนและหินหินอ่อน โดยการกัดเซาะมันเข้าสู่ดินที่มีส่วนที่จะถูกดูดซึมโดยพืชและผ่านพวกเขามันถึงเว็บทั้งหมด.

ส่วนหนึ่งของแมกนีเซียมในสิ่งมีชีวิตจะกลับสู่พื้นดินเมื่อถูกขับออกจากสัตว์หรือโดยการย่อยสลายของพืชและสัตว์ ในดินเศษแมกนีเซียมจะถูกชะล้างออกไปโดยการชะล้างและไหลลงสู่มหาสมุทร.

วัฏจักรแมกนีเซียมมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อชีวิตบนโลกใบนี้ การสังเคราะห์ด้วยแสงขึ้นอยู่กับว่าแร่นี้เป็นส่วนสำคัญของโมเลกุลคลอโรฟิลล์ ในสัตว์เป็นสิ่งสำคัญในสมดุลของระบบประสาทและฮอร์โมนของสิ่งมีชีวิต นอกจากจะเป็นโครงสร้างพื้นฐานของกล้ามเนื้อและกระดูกแล้ว.

ดัชนี

• 1 ลักษณะทั่วไป
• 2 ส่วนประกอบ
  • 2.1 แมกนีเซียมในสิ่งแวดล้อม
  • 2.2 แมกนีเซียมในสิ่งมีชีวิต
• 3 ความสำคัญ
  • 3.1 ความสำคัญของแมกนีเซียมในสิ่งมีชีวิต
• 4 อ้างอิง

ลักษณะทั่วไป

แมกนีเซียมเป็นองค์ประกอบทางเคมีที่มีสัญลักษณ์ มก.. เลขอะตอมของมันคือ 12 และมวลของมันคือ 24,305.

แมกนีเซียมบริสุทธิ์ไม่สามารถหาได้ตามธรรมชาติ มันเป็นส่วนหนึ่งขององค์ประกอบของแร่ธาตุมากกว่า 60 ชนิดเช่นโดโลไมต์โดโลไมต์แมกนีไซต์บรูกคาร์นาไลต์และโอลิวีน.

แมกนีเซียมเป็นโลหะที่มีน้ำหนักเบาความแข็งแรงระดับปานกลางสีขาวเงินและไม่ละลายน้ำ มันเป็นองค์ประกอบที่เจ็ดมากที่สุดในเปลือกโลกและที่สามที่อุดมสมบูรณ์ที่สุดในน้ำทะเล.

แมกนีเซียมถือเป็น 0.75% ของสารแห้งของพืช มันเป็นส่วนหนึ่งของโมเลกุลคลอโรฟิลล์ดังนั้นมันจึงเข้าไปแทรกซึมในการสังเคราะห์ด้วยแสง นอกจากนี้ยังมีส่วนร่วมในการสังเคราะห์น้ำมันและโปรตีนและในกิจกรรมของการเผาผลาญพลังงานของเอนไซม์.

ส่วนประกอบ

วัฏจักรคาร์บอนทั่วโลกสามารถเข้าใจได้ดีขึ้นหากคุณศึกษาวัฏจักรที่ง่ายขึ้นสองรอบที่มีปฏิสัมพันธ์ซึ่งกันและกัน: แมกนีเซียมในสิ่งแวดล้อมและแมกนีเซียมในสิ่งมีชีวิต.

แมกนีเซียมในสิ่งแวดล้อม

แมกนีเซียมพบได้ในความเข้มข้นสูงในหินปูนและหินหินอ่อน แมกนีเซียมส่วนใหญ่ที่มีอยู่ในดินมาจากการพังทลายของหินประเภทนี้ ข้อมูลสำคัญอีกอย่างหนึ่งของแมกนีเซียมในดินในปัจจุบันคือปุ๋ย.

ในดินแมกนีเซียมมีสามรูปแบบ: ในการแก้ปัญหาสลับกันได้และในรูปแบบที่ไม่สามารถแลกเปลี่ยนได้.

แมกนีเซียมในสารละลายในดินมีอยู่ในรูปของสารประกอบที่ละลายได้ แมกนีเซียมในรูปแบบนี้มีความสมดุลกับแมกนีเซียมที่ใช้แทนกันได้.

แมกนีเซียมที่แลกเปลี่ยนได้นั้นเป็นแมกนีเซียมที่สามารถเกาะติดกับอนุภาคของดินเหนียวและอินทรียวัตถุได้ เศษส่วนนี้รวมกับแมกนีเซียมในสารละลายดินถือเป็น Mg ที่มีอยู่สำหรับพืช.

แมกนีเซียมที่ไม่สามารถแลกเปลี่ยนได้นั้นเป็นองค์ประกอบของแร่ธาตุหลักในดิน มันเป็นส่วนหนึ่งของเครือข่ายของผลึกที่เป็นพื้นฐานโครงสร้างของดินซิลิเกต.

ส่วนนี้ไม่สามารถใช้ได้กับพืชเพราะกระบวนการย่อยสลายของแร่ธาตุในดินเกิดขึ้นเป็นระยะเวลานาน.

แมกนีเซียมที่มีอยู่ในดินจะสูญเสียไปโดยการชะล้างในพื้นที่ที่มีปริมาณน้ำฝนและดินทรายสูง แมกนีเซียมที่สูญเสียไปจากการชะไปถึงมหาสมุทรจะกลายเป็นส่วนหนึ่งของน้ำทะเล.

การสูญเสียแมกนีเซียมที่สำคัญอีกประการหนึ่งคือการเก็บเกี่ยว (ในภาคเกษตรกรรม) สารชีวมวลนี้ถูกใช้นอกเขตการผลิตและไม่คืนสู่ดินในรูปของสิ่งขับถ่าย.

แมกนีเซียมในสิ่งมีชีวิต

แมกนีเซียมดูดซึมโดยพืชในดินเป็นประจุบวกสองประจุบวก (Mg²⁺) การดูดซึมเกิดขึ้นผ่านสองกลไกคือการดูดซับและการกระจาย.

85% ของแมกนีเซียมเข้าสู่พืชผ่านการดูดซึมแบบพาสซีฟโดยได้แรงหนุนจากกระแสเหงื่อหรือการไหลของมวล ส่วนที่เหลือของแมกนีเซียมเข้าสู่การแพร่กระจายการเคลื่อนที่ของไอออนจากพื้นที่ที่มีความเข้มข้นสูงไปยังพื้นที่ที่มีความเข้มข้นต่ำกว่า.

แมกนีเซียมที่หลอมโดยเซลล์นั้นขึ้นอยู่กับความเข้มข้นของมันในสารละลายดิน ในทางกลับกันมันขึ้นอยู่กับความหลากหลายของไพเพอร์อื่น ๆ เช่น Ca²⁺, K⁺, นา⁺ และ NH⁴⁺ ที่แข่งขันกับ Mg²⁺.

สัตว์ได้รับแมกนีเซียมเมื่อกินพืชที่อุดมด้วยแร่ธาตุนี้ แมกนีเซียมส่วนหนึ่งถูกสะสมในลำไส้เล็กและส่วนที่เหลือถูกขับออกมาเพื่อกลับไปยังดิน.

ในเซลล์ความเข้มข้นของแมกนีเซียมอิสระคั่นระหว่างและระบบจะถูกควบคุมผ่านการไหลของพวกเขาผ่านเมมเบรนพลาสม่าตามความต้องการการเผาผลาญของเซลล์ตัวเอง.

สิ่งนี้เกิดขึ้นเมื่อรวมกลไกของการทำ muffling (การขนส่งของไอออนไปยังที่เก็บหรือที่ว่างนอกเซลล์) และการบัฟเฟอร์ (การรวมกันของไอออนกับโปรตีนและโมเลกุลอื่น ๆ ).

ความสำคัญ

วงจรแมกนีเซียมเป็นกระบวนการสำคัญสำหรับชีวิต การไหลของแร่นี้ขึ้นอยู่กับหนึ่งในกระบวนการที่สำคัญที่สุดสำหรับทุกชีวิตบนโลกคือการสังเคราะห์ด้วยแสง.

วัฏจักรแมกนีเซียมมีปฏิสัมพันธ์กับวัฏจักรชีวชีวเคมีอื่น ๆ การมีส่วนร่วมในสมดุลทางชีวเคมีขององค์ประกอบอื่น ๆ มันเป็นส่วนหนึ่งของวัฏจักรแคลเซียมและฟอสฟอรัสและแทรกแซงในกระบวนการเสริมสร้างและแก้ไข.

ความสำคัญของแมกนีเซียมในสิ่งมีชีวิต

ในพืชแมกนีเซียมเป็นส่วนโครงสร้างของโมเลกุลคลอโรฟิลล์ซึ่งเป็นสาเหตุที่ทำให้เกิดการแทรกซึมในการสังเคราะห์ด้วยแสงและการตรึง CO₂ เป็นโคเอนไซม์ นอกจากนี้ยังแทรกแซงในการสังเคราะห์คาร์โบไฮเดรตและโปรตีนเช่นเดียวกับการสลายของคาร์โบไฮเดรตเป็นกรด pyruvic (การหายใจ).

ในทางกลับกันแมกนีเซียมมีฤทธิ์กระตุ้นการทำงานของ glutamine synthetase ซึ่งเป็นเอนไซม์สำคัญในการสร้างกรดอะมิโนเช่นกลูตามีน.

ในมนุษย์และสัตว์อื่น ๆ แมกนีเซียมไอออนมีบทบาทสำคัญในกิจกรรมโคเอนไซม์ มันแทรกแซงในการก่อตัวของสารสื่อประสาทและ neuromodulators และในการทำซ้ำของเซลล์ประสาท นอกจากนี้ยังส่งผลต่อสุขภาพของแบคทีเรียในลำไส้.

ในทางกลับกันแมกนีเซียมจะเข้าไปแทรกแซงในระบบกล้ามเนื้อและกระดูก มันเป็นส่วนสำคัญขององค์ประกอบของกระดูก เกี่ยวข้องกับการผ่อนคลายกล้ามเนื้อและเกี่ยวข้องกับการควบคุมจังหวะการเต้นของหัวใจ.

การอ้างอิง

1. Campo, J. , J. M. Maass, V J. Jaramillo และ A. Martinez Yrzar (2000) การหมุนเวียนแคลเซียมโพแทสเซียมและแมกนีเซียมในระบบนิเวศป่าไม้เขตร้อนแห้งในเม็กซิโก Biogeochemistry 49: 21-36.
2. เนลสัน, D.L. และ Cox, M.M. 2007. Lehninger: หลักการทางชีวเคมีรุ่นที่ห้า รุ่นโอเมก้า บาร์เซโลนา 1286 หน้า.
3. Quideau, S A. , R. C. Graham, O. A. Chadwick และ H. B. Wood (1999) การปั่นจักรยานทางชีววิทยาเคมีของแคลเซียมและแมกนีเซียมโดย Ceanothus และ Chamise สมาคมวิทยาศาสตร์ดินแห่งอเมริกาวารสาร 63: 1880-1888.
4. Yabe, T. และ Yamaji, T. (2011) อารยธรรมแมกนีเซียม: ทางเลือกใหม่ของแหล่งพลังงานสู่น้ำมัน บทบรรณาธิการแพน Stanford สิงคโปร์ 147 หน้า.
5. ผู้มีส่วนร่วมใน Wikipedia (2018, 22 ธันวาคม) แมกนีเซียมในชีววิทยา ในวิกิพีเดียสารานุกรมเสรี สืบค้น 15:19, 28 ธันวาคม 2018, จาก wikipedia.org.
6. Göran I. Ågren, Folke และ O. Andersson (2012) นิเวศวิทยาระบบนิเวศบก: หลักการและการประยุกต์ สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์.