Magnesiumcycluskenmerken, componenten en belang

de magnesium cyclus is het biogeochemische proces dat de stroming en transformatie van magnesium tussen bodem en levende wezens beschrijft. Magnesium wordt voornamelijk in kalksteen en marmeren rotsen in de natuur aangetroffen. Door erosie komt het de grond binnen, waar een deel beschikbaar is om door de planten te worden geabsorbeerd, en via hen bereikt het het hele trofische web.

Een deel van het magnesium in de levende wezens keert terug naar de grond wanneer het wordt uitgescheiden door het dier of door afbraak van planten en dieren. In de bodem gaat een deel van het magnesium verloren door uitloging en door afvoer stroomt het de oceanen in.

De magnesiumcyclus is van groot belang voor het leven op aarde. De fotosynthese hangt ervan af, omdat dit mineraal een belangrijk onderdeel is van het chlorofylmolecuul. Bij dieren is het belangrijk in de neurologische en hormonale balans van het organisme. Naast de structurele basis van spieren en botten.

index

• 1 Algemene kenmerken
• 2 componenten
  • 2.1 Magnesium in milieu
  • 2.2 Magnesium in levende wezens
• 3 Belang
  • 3.1 Het belang van magnesium in levende wezens
• 4 Referenties

Algemene kenmerken

Magnesium is een chemisch element, waarvan het symbool is mg. Het atoomnummer is 12 en de massa is 24.305.

Zuiver magnesium is niet beschikbaar in de natuur. Het maakt deel uit van de samenstelling van meer dan 60 mineralen, zoals dolomiet, dolomiet, magnesiet, bruciet, carnalliet en olivijn.

Magnesium is een licht metaal, middelmatig sterk, zilverachtig wit en onoplosbaar. Het is het zevende meest voorkomende element in de aardkorst en de derde meest voorkomende in zeewater.

Magnesium vormt 0,75% van de droge stof van planten. Het maakt deel uit van het chlorofylmolecuul zodat het ingrijpt in de fotosynthese. Het neemt ook deel aan de synthese van oliën en eiwitten en de enzymatische activiteit van energiemetabolisme.

componenten

De wereldwijde koolstofcyclus kan beter worden begrepen als je twee eenvoudigere cycli bestudeert die met elkaar interageren: magnesium in het milieu en magnesium in levende wezens.

Magnesium in milieu

Magnesium wordt gevonden in hoge concentraties in kalksteen en marmeren rotsen. Het meeste magnesium dat in de grond aanwezig is, komt van de erosie van dit soort gesteente. Een andere belangrijke input van magnesium aan de bodem op dit moment zijn meststoffen.

In de bodem komt magnesium in drie vormen: in oplossing, door elkaar en in niet-uitwisselbare vorm.

Magnesium in de bodemoplossing is beschikbaar in de vorm van oplosbare verbindingen. Deze vorm van magnesium is in balans met het uitwisselbare magnesium.

Het uitwisselbare magnesium is het magnesium dat elektrostatisch gehecht is aan de deeltjes klei en organisch materiaal. Deze fractie vormt samen met magnesium in de bodemoplossing de Mg die beschikbaar is voor planten.

Niet-uitwisselbaar magnesium wordt gevonden als een bestanddeel van de primaire mineralen in de bodem. Het maakt deel uit van het netwerk van kristallen dat de structurele basis vormt van bodemsilicaten.

Deze fractie is niet beschikbaar voor planten, omdat het proces van afbraak van bodemmineralen zich over lange tijd afspeelt.

Het magnesium in de bodem gaat verloren door uitloging, omdat het hoger is in gebieden met hoge regenval en zandgronden. Magnesium verloren door uitloging bereikt de oceanen en maakt deel uit van zeewater.

Een ander belangrijk verlies van magnesium in de bodem is de oogst (in de landbouw). Deze biomassa wordt buiten de productiezone geconsumeerd en komt niet terug in de bodem in de vorm van excreta.

Magnesium in levende wezens

Het magnesium geabsorbeerd door de bodemplanten is een kation van twee positieve ladingen (mg²⁺). Absorptie vindt plaats via twee mechanismen: passieve absorptie en diffusie.

85% van het magnesium komt de plant binnen via passieve absorptie, aangedreven door de transpiratiestroom of massastroom. De rest van het magnesium komt binnen door diffusie, beweging van ionen van gebieden met hoge concentratie naar gebieden met een lagere concentratie.

Het magnesium dat wordt geassimileerd door de cellen is enerzijds afhankelijk van de concentratie in de bodemoplossing. Aan de andere kant hangt het af van de overvloed aan andere kationen zoals Ca²⁺, K⁺, na⁺ en NH⁴⁺ die concurreren met de Mg²⁺.

Dieren krijgen magnesium als ze planten consumeren die rijk zijn aan dit mineraal. Een deel van dit magnesium wordt afgezet in de dunne darm en de rest wordt uitgescheiden om terug te keren naar de bodem.

In cellen worden de interstitiële en systemische concentraties van vrij magnesium gereguleerd door hun stroom door het plasmamembraan, volgens de metabole vereisten van de cel zelf.

Dit gebeurt bij het combineren van de mechanismen van demping (het transport van ionen naar de opslag of extracellulaire ruimtes) en buffering (unie van ionen met eiwitten en andere moleculen)..

belang

De magnesiumcyclus is een essentieel proces voor het leven. De stroom van dit mineraal is afhankelijk van een van de belangrijkste processen voor al het leven op de planeet, fotosynthese.

De magnesiumcyclus interageert met andere biogeochemische cycli, die deelnemen aan de biochemische balans van andere elementen. Het maakt deel uit van de calcium- en fosfaatcyclus en grijpt in op de processen om ze te versterken en te herstellen.

Het belang van magnesium in levende wezens

Magnesium vormt in planten een structureel onderdeel van het chlorofylmolecuul. Daarom grijpt magnesium in op fotosynthese en CO-fixatie₂ als een co-enzym. Bovendien komt het tussen in de synthese van koolhydraten en eiwitten, evenals in de afbraak van koolhydraten in pyrodruivenzuur (ademhaling)..

Magnesium heeft op zijn beurt een activerend effect van glutaminesynthetase, een enzym dat essentieel is bij de vorming van aminozuren zoals glutamine.

Bij mensen en andere dieren spelen magnesiumionen een belangrijke rol bij de co-enzymactiviteit. Het intervenieert in de vorming van neurotransmitters en neuromodulatoren en in de repolarisatie van neuronen. Het beïnvloedt ook de gezondheid van de intestinale bacteriële flora.

Op zijn beurt grijpt magnesium in het bewegingsapparaat in. Het is een belangrijk onderdeel van de samenstelling van botten. Betrokken bij spierontspanning en betrokken bij de regulatie van het hartritme.

referenties

1. Campo, J., J.M. Maass, V J. Jaramillo en A. Martinez Yrar. (2000). Calcium, kalium en magnesium fietsen in een tropisch droog droog bos ecosysteem. Biogeochemie 49: 21-36.
2. Nelson, D.L. en Cox, M.M. 2007. Lehninger: Principles of biochemistry fifth edition. Omega-edities. Barcelona. 1286 p.
3. Quideau, S A., R.C. Graham, O. A. Chadwick en H. B. Wood. (1999). Biogeochemische fietsen van calcium en magnesium door Ceanothus en Chamise. Soil Science Society of America Journal 63: 1880-1888.
4. Yabe, T. en Yamaji, T. (2011) The Magnesium Civilization: An Alternative New Source of Energy to Oil. Pan Stanford redactioneel. Singapore. 147 pp.
5. Bijdragers van Wikipedia. (2018, 22 december). Magnesium in de biologie. In Wikipedia, The Free Encyclopedia. Opgehaald 15:19, 28 december 2018, op wikipedia.org.
6. Göran I. Ågren, Folke en O. Andersson. (2012). Terrestrische ecosysteemecologie: principes en toepassingen. Cambridge University Press.