Delen:
Wat is de calciumcyclus?
De calciumcyclus Het is het pad dat calcium maakt tussen levende wezens en hun omgeving, op een circulaire manier. Calcium is een mineraal of een chemisch element dat voortdurend wordt gerecycled. Het werd ontdekt in 1808 door Humphry Davy.
De naam komt van het Latijn Calx, wat cal betekent. Zijn ontdekking vond zelfs plaats tijdens de elektrolyse van een verbinding met kwik en kalk.
Het wordt gevonden in de lithosfeer in de vorm van gesteenten en in de chemische componenten van bijna alle levende organismen in een variabele verhouding die ongeveer 2,45% in dieren en 0,007% in planten is.
Het is het vijfde meest voorkomende element op het aardoppervlak, goed voor 3,6% qua gewicht. Het wordt weergegeven in een chemische formule met het symbool Ca en het atoomnummer is 20. Wanneer het brandt, komt calciumoxide vrij.
Calcium bevindt zich in organismen als calciumion (Ca2 +) of complementeert andere moleculen van industrieel belang zoals carbonaat en sulfaat. Het wordt ook gevonden in andere mineralen zoals fluoride, fosfaat en silicaat.
In zijn metaalachtige toestand reageert het met water onder vorming van hydroxide Ca (OH) 2 en laat het waterstof vrij.
Botten hebben een hoog calciumgehalte. In feite is 99% van het calcium in het lichaam aanwezig, in de botten. De resterende 1% wordt verdeeld in de zachte weefsels.
Hoe de calciumcyclus optreedt?
Het circulatieproces van calcium in de omgeving gebeurt als volgt:
- Het is op de zeebodem.
- Geologische bewegingen nemen het mee naar de oppervlakte in de vorm van sedimentaire afzettingen of rotsen.
- Verschillende atmosferische verschijnselen ontbinden deze rotsen.
- Op dit moment wordt calcium geabsorbeerd door de wortels van planten, geconsumeerd door dieren als onderdeel van de voedselketen en getransporteerd door de rivieren..
- Wanneer planten en dieren sterven, keert het terug naar de grond.
- Het slepen van rivierwater en rivieren brengt het calcium terug naar de zeebodem waar de cyclus opnieuw begint.
De rol van de calciumcyclus in het leven
Volgens wat tot nu toe is waargenomen, beweegt calcium continu tussen de onoplosbare en oplosbare fasen. Vervolgens zullen we zien hoe dit proces gerelateerd is aan het leven op aarde.
Plant leven
Calcium en zijn cyclus houden verband met de pH van de bodem, omdat wanneer de andere bodemcomponenten (natrium (Na + 1), kalium (K + 1) en magnesium (Mg + 2)) erg hoog zijn en positief zijn geladen, de opname van calcium door planten, afname.
Nitraatmeststoffen verhogen het absorptievermogen van calcium. Calcium wordt geabsorbeerd door planten in hun kationische vorm (positief geladen ion) als Ca + 2.
Na te zijn opgenomen door de wortel van de plant, wordt het calcium met water door het vaatsysteem naar de stengel getransporteerd en de bladstelen naar de bladeren.
Calcium is een secundaire macronutriënt voor planten en draagt bij tot de stijfheid van de celwand, evenals tot de celdeling van meristemen en worteltips.
Dit mineraal helpt ook bij de opname van magnesium en bij de opslag van fosfaten in vacuolen van planten. Het neemt ook deel aan de fotosynthese en het transport van suiker in het systeem.
Dierenleven
In het geval van zoogdieren en andere dieren, neemt het deel aan de constructie en het onderhoud van botten en tanden; bij bloedstolling, voedselmetabolisme.
Calcium (Ca2 +) is betrokken bij celmotiliteit, de overdracht van zenuwimpulsen, de afgifte van neurotransmitters en de permeabiliteit van het celmembraan.
Dit element is ook een element dat de transportfunctie van celmembranen en de overdracht van ionen erdoorheen beïnvloedt.
De opname van calcium in dieren komt normaal gesproken voor in het bovenste deel van de dunne darm. En er zijn er die verdedigen dat het ook wordt geabsorbeerd door passieve diffusie in het proximale gebied van de twaalfvingerige darm.
Dit proces vindt plaats dankzij de aanwezigheid van vitamine D en een optimaal zuurniveau in de darm. Calcium is het hoofdbestanddeel van de schaal van eieren.
Sommige eiwitten van de calciumcyclus zijn via wetenschappelijke studies ook gekoppeld aan het vermogen van sommige vissen om met hoge snelheden te zwemmen.
Wat gebeurt er in het lichaam als de calciumcyclus uitvalt?
De verandering van de calciumcyclus kan fatale gevolgen hebben in het menselijk lichaam omdat het verband houdt met de afgifte en heropname van intracellulaire Ca2 + (vorm van calcium in het lichaam), die spiercontractie en ontspanning activeert..
Als de Ca2 + -cyclus mislukt, mislukt het hart; er is een verminderde contractiliteit en fatale hartritmestoornissen.
Dat wil zeggen dat falen in calcium hartfalen (HF) kan veroorzaken, een pathologie die de belangrijkste doodsoorzaak is in ontwikkelde landen. En de incidentie blijft groeien in populaties ouder dan 65 jaar.
Normaal gesproken treden deze cyclusfouten op op het niveau van het sarcoplasmatisch reticulum (SR), het organel in de spier waarin Ca2 is opgeslagen. +.
Ook zijn de fouten van dit mineraal gerelateerd aan botvervorming, tetanie, hypertensie en darmkanker.
Problemen bij de absorptie van calcium door organismen, vertragingen en interfereert met de calciumcyclus en eindigt met het genereren van enkele van de ziekten die in de voorgaande regels zijn genoemd.
Deze storingen kunnen optreden als gevolg van een overmaat of afwezigheid van magnesium, mangaan, zink, koper en ijzer.
Evenzo kan vervuiling van rivieren de hoeveelheid calcium die de zeebodem bereikt beperken en daarom de hoeveelheid calcium die in de toekomst beschikbaar is, in gevaar brengen..
referenties
- Calcium fietsen. Teruggeplaatst van: ncbi.nlm.nih.gov.
- Biogeo-cyclus (2014). Calciumcyclus. Hersteld van: ciclobiogeo.blogspot.com.
- Davidson, Daniel (2014). De calciumcyclus begrijpen. Teruggeplaatst van: eco-gem.com.
- De pluimveesite (2012). Calcium en fosfor als protagonisten in de voeding van lagen. Teruggeplaatst van: elsitioavicola.com.
- Marks, Andrew R. (2013). Calciumcycluseiwitten en hartfalen: mechanismen en therapeutica. The Journal of Clinical Investigation, 123 (1), 46-52. Teruggeplaatst van: doi.org.
- Pérez, Deiver (2013). Biogeochemische cycli. Teruggeplaatst van: www.slideshare.net.
- Zang, Hui en anderen (2017). Vergelijkende studie van de expressie van calcium cycling genen in Bombay duck (Harpadon nehereus) en beltfish (Trichiurus lepturus) met verschillende zwemactiviteiten. Teruggeplaatst van: sciencedirect.com.