خصائص دورة المغنيسيوم ومكوناتها وأهميتها

ال دورة المغنيسيوم هي العملية البيوجيوكيميائية التي تصف تدفق وتحول المغنيسيوم بين التربة والكائنات الحية. يوجد المغنيسيوم في الطبيعة بشكل رئيسي في الحجر الجيري والصخور الرخامية. عن طريق التآكل ، يدخل التربة ، حيث يتوفر جزء لامتصاصه من النباتات ، ومن خلاله يصل إلى شبكة التغذية الكاملة.

يعود جزء من المغنيسيوم في الكائنات الحية إلى الأرض عندما يتم إفرازه من الحيوان أو تحلل النباتات والحيوان. في التربة ، يتم فقد جزء ضئيل من المغنيسيوم عن طريق الترشيح ، ويصل إلى المحيطات بعد الجريان السطحي.

دورة المغنيسيوم لها أهمية كبيرة للحياة على هذا الكوكب. يعتمد البناء الضوئي على ذلك ، لأن هذا المعدن جزء مهم من جزيء الكلوروفيل. في الحيوانات من المهم في التوازن العصبي والهرموني للكائن الحي. بالإضافة إلى كونها الأساس الهيكلي للعضلات والعظام.

مؤشر

• 1 الخصائص العامة
• 2 مكونات
  • 2.1 المغنيسيوم في البيئة
  • 2.2 المغنيسيوم في الكائنات الحية
• 3 الأهمية
  • 3.1 أهمية المغنيسيوم في الكائنات الحية
• 4 المراجع

الخصائص العامة

المغنيسيوم عنصر كيميائي ، رمزه هو ملغ. عددها الذري 12 وكتلتها 24305.

المغنيسيوم النقي غير متوفر في الطبيعة. إنه جزء من تكوين أكثر من 60 معادن ، مثل الدولوميت ، الدولوميت ، المغنسيت ، البروسيت ، الكرناليت و أوليفين.

المغنيسيوم معدن خفيف ، قوي متوسط ​​، أبيض فضي وغير قابل للذوبان. هذا هو العنصر السابع الأكثر وفرة في قشرة الأرض والثالث الأكثر وفرة في مياه البحر.

المغنيسيوم يشكل 0.75 ٪ من المواد الجافة للنباتات. إنه جزء من جزيء الكلوروفيل لذا يتدخل في عملية التمثيل الضوئي. كما أنه يشارك في تخليق الزيوت والبروتينات وفي النشاط الأنزيمي لاستقلاب الطاقة.

المكونات

يمكن فهم دورة الكربون العالمية بشكل أفضل إذا قمت بدراسة دورتين أبسط تتفاعلان مع بعضهما البعض: المغنيسيوم في البيئة والمغنيسيوم في الكائنات الحية.

المغنيسيوم في البيئة

يوجد المغنيسيوم بتركيزات عالية في الحجر الجيري والصخور الرخامية. معظم المغنيسيوم الموجود في التربة يأتي من تآكل هذا النوع من الصخور. الأسمدة مهمة أخرى من المغنيسيوم في التربة في الوقت الحاضر.

في التربة ، يأتي المغنيسيوم في ثلاثة أشكال: في محلول ، بالتبادل وغير قابل للتبديل.

المغنيسيوم في محلول التربة متاح في شكل مركبات قابلة للذوبان. هذا الشكل من المغنيسيوم في توازن مع المغنيسيوم للتبادل.

المغنيسيوم القابل للتبادل هو الذي يلتصق كهربائيا بجزيئات الطين والمواد العضوية. هذا الكسر ، جنبا إلى جنب مع المغنيسيوم في محلول التربة ، يشكل المغنيسيوم المتاح للنباتات.

تم العثور على المغنيسيوم غير القابل للصرف كمكون من المعادن الأساسية في التربة. إنها جزء من شبكة البلورات التي تشكل الأساس الهيكلي لسيليكات التربة.

هذا الكسر غير متاح للنباتات ، لأن عملية تدهور معادن التربة تحدث على مدار فترات زمنية طويلة.

يتم فقدان المغنيسيوم الموجود في التربة عن طريق الترشيح ، حيث يكون أعلى في المناطق ذات الأمطار الغزيرة والتربة الرملية. يصل المغنيسيوم المفقود خلال الرشح إلى المحيطات ليشكل جزءًا من مياه البحر.

آخر خسارة هامة من المغنيسيوم في التربة هو الحصاد (في الزراعة). يتم استهلاك هذه الكتلة الحيوية خارج منطقة الإنتاج ولا تعود إلى التربة في شكل إفرازات.

المغنيسيوم في الكائنات الحية

المغنيسيوم الذي تمتصه نباتات التربة هو كاتيون لشحنتين موجبتين (مغ²⁺). يحدث الامتصاص من خلال آليتين: الامتصاص السلبي والانتشار.

85 ٪ من المغنيسيوم يدخل المصنع من خلال الامتصاص السلبي ، مدفوعا بالعرق الحالي أو تدفق الكتلة. يدخل ما تبقى من المغنيسيوم عن طريق الانتشار ، حركة الأيونات من المناطق ذات التركيز العالي نحو المناطق ذات التركيز المنخفض.

يعتمد المغنيسيوم الذي تستوعبه الخلايا ، من ناحية ، على تركيزه في محلول التربة. من ناحية أخرى ، يعتمد على وفرة الكاتيونات الأخرى مثل الكالسيوم²⁺, K⁺, نا⁺ و NH⁴⁺ التي تتنافس مع المغنيسيوم²⁺.

تحصل الحيوانات على المغنيسيوم عندما تستهلك النباتات الغنية بهذا المعدن. يتم ترسيب جزء من هذا المغنيسيوم في الأمعاء الدقيقة والباقي يفرز ، للعودة إلى التربة.

في الخلايا ، يتم تنظيم التركيزات الخلالية والجهازية للمغنيسيوم الحر من خلال تدفقها من خلال غشاء البلازما ، وفقا لمتطلبات التمثيل الغذائي للخلية نفسها.

يحدث هذا عند الجمع بين آليات كاتم الصوت (نقل الأيونات إلى التخزين أو المساحات خارج الخلية) والتخزين المؤقت (اتحاد الأيونات مع البروتينات والجزيئات الأخرى).

أهمية

دورة المغنيسيوم هي عملية أساسية للحياة. يعتمد تدفق هذا المعدن على واحدة من أهم العمليات لجميع أشكال الحياة على الكوكب ، التمثيل الضوئي.

تتفاعل دورة المغنيسيوم مع دورات البيوجيوكيميائية الأخرى ، وتشارك في التوازن الكيميائي الحيوي للعناصر الأخرى. إنها جزء من دورة الكالسيوم والفوسفور وتتدخل في عمليات تقويةها وتثبيتها.

أهمية المغنيسيوم في الكائنات الحية

في النباتات ، يشكل المغنيسيوم جزءًا هيكليًا من جزيء الكلوروفيل ، ولهذا السبب يتدخل في عملية التمثيل الضوئي وتثبيت ثاني أكسيد الكربون.₂ كما أنزيم. بالإضافة إلى ذلك ، يتدخل في تركيب الكربوهيدرات والبروتينات ، وكذلك في تحلل الكربوهيدرات إلى حمض البيروفيك (التنفس)..

في المقابل ، المغنيسيوم له تأثير منشط للجلوتامين سينتاز ، وهو إنزيم ضروري في تكوين الأحماض الأمينية مثل الجلوتامين.

في البشر والحيوانات الأخرى ، تلعب أيونات المغنيسيوم أدوارًا مهمة في نشاط الإنزيم المساعد. يتدخل في تكوين النواقل العصبية وأجهزة التثبيط العصبي وفي استقطاب الخلايا العصبية. كما أنه يؤثر على صحة النباتات البكتيرية المعوية.

بدوره ، يتدخل المغنيسيوم في الجهاز العضلي الهيكلي. إنه جزء مهم من تكوين العظام. تشارك في استرخاء العضلات وتشارك في تنظيم إيقاع القلب.

مراجع

1. Campo، J.، J. M. Maass، V J. Jaramillo and A. Martinez Yrzar. (2000). ركوب الكالسيوم والبوتاسيوم والمغنيسيوم في النظام الإيكولوجي للغابات الجافة المدارية المكسيكية. الكيمياء الحيوية 49: 21-36.
2. نيلسون ، دي. وكوكس ، م. 2007. Lehninger: مبادئ الكيمياء الحيوية الطبعة الخامسة. إصدارات أوميغا. برشلونة. 1286 ص.
3. كويدو A.، R. C. Graham، O. A. Chadwick، and H. B. Wood. (1999). الدراجات الجيوكيميائية الحيوية للكالسيوم والمغنيسيوم بواسطة Ceanothus and Chamise. مجلة جمعية علوم التربة الأمريكية 63: 1880-1888.
4. Yabe، T. and Yamaji، T. (2011) حضارة المغنيسيوم: مصدر بديل جديد للطاقة في مجال النفط. مقال ستانفورد. سنغافورة. 147 ص.
5. المساهمون في ويكيبيديا. (2018 ، 22 ديسمبر). المغنيسيوم في علم الأحياء. في ويكيبيديا ، الموسوعة الحرة. تم الاسترجاع 15:19 ، 28 ديسمبر ، 2018 ، من wikipedia.org.
6. غوران إ. أغرين وفولك وأو أندرسون. (2012). بيئة النظام الإيكولوجي الأرضي: المبادئ والتطبيقات. مطبعة جامعة كامبريدج.