MAGNIO CIKLAS: CHARAKTERISTIKOS, KOMPONENTAI IR SVARBA - APLINKA - 2025

Magnio ciklas yra biogeocheminės procesas, kuris apibūdina srautą ir transformuoti magnio tarp dirvožemio ir gyvų būtybių. Magnis gamtoje randamas daugiausia kalkakmenio ir marmurinėse uolienose. Erozijos būdu jis patenka į dirvožemį, kur dalį augalų gali absorbuoti ir per juos pasiekia visą trofinį tinklą.

Dalis gyvų būtybių magnio grįžta į dirvožemį, kai jis išsiskiria iš gyvūnų arba suyra augalai ir gyvūnai. Dirvožemyje dalis magnio prarandama išplaunant, o nuotėkis pasiekia vandenynus.

Paveikslėlis: magnio trūkumas palmių rūšyse. Autorius: Scottas Nelsonas flickr.com

Magnio ciklas turi didelę reikšmę planetos gyvenimui. Fotosintezė priklauso nuo jo, nes šis mineralas yra svarbi chlorofilo molekulės dalis. Gyvūnams tai svarbu organizmo neurologinėje ir hormoninėje pusiausvyroje. Be to, tai yra raumenų ir kaulų struktūrinis pagrindas.

Bendrosios savybės

Magnis yra cheminis elementas, kurio simbolis yra Mg. Jo atominis skaičius yra 12, o jo masė yra 24.305.

Gryno magnio gamtoje nėra. Randama, kad jis sudaro daugiau kaip 60 mineralų, tokių kaip dolomitas, dolomitas, magnezitas, brucitas, karnalitas ir olivinas, sudėties.

Magnis yra lengvas, vidutiniškai stiprus, sidabriškai baltas, netirpus metalas. Tai yra septintasis gausiausias žemės plutos elementas ir trečiasis gausiausias jūros vandenyje.

Magnis sudaro 0,75% augalų sausosios medžiagos. Tai yra chlorofilo molekulės dalis, todėl dalyvauja fotosintezėje. Jis taip pat dalyvauja aliejų ir baltymų sintezėje bei fermentiniame energijos apykaitos aktyvume.

Komponentai

Visuotinį anglies ciklą galima geriau suprasti, jei jis tiriamas kaip du paprastesni ciklai, sąveikaujantys tarpusavyje: magnis aplinkoje ir magnis gyvuose dalykuose.

Magnis aplinkoje

Didelės magnio koncentracijos randamos kalkakmenio ir marmurinėse uolienose. Didžioji dalis magnio, esančio dirvožemyje, susidaro dėl šių uolienų erozijos. Kitas svarbus magnio įnešimas į dirvožemį šiandien yra trąšos.

Dirvožemyje magnis būna trijų formų: tirpalo, keičiamo pavidalo ir nekeičiamo pavidalo.

Magnis dirvožemio tirpale yra tirpių junginių pavidalu. Ši magnio forma yra pusiausvyroje su keičiamu magniu.

Keičiamas magnis yra tas, kuris elektrostatiškai prilimpa prie molio dalelių ir organinių medžiagų. Ši frakcija kartu su magniu dirvožemio tirpale sudaro augalams prieinamą Mg.

Nekeičiamas magnis randamas kaip pirminių dirvožemio mineralų komponentas. Tai kristalų tinklo dalis, sudaranti dirvožemio silikatų struktūrinę bazę.

Ši frakcija nėra prieinama augalams, nes dirvožemio mineralų skaidymo procesas vyksta ilgą laiką.

Dirvožemyje esantis magnis netenka išplovimo, jo yra daugiau tose vietose, kur daug kritulių, ir smėlingose ​​dirvose. Magnis, prarastas dėl išplovimo, pasiekia vandenynus ir sudaro jūrų vandens dalį.

Kitas svarbus magnio praradimas dirvožemyje yra derlius (žemės ūkyje). Ši biomasė sunaudojama už gamybos teritorijos ribų ir negrįžta į dirvožemį išmatų pavidalu.

Magnis gyvuose daiktuose

Augalų iš dirvožemio absorbuotas magnis yra katijonas su dviem teigiamais krūviais (Mg ²⁺ ). Absorbcija vyksta dviem mechanizmais: pasyvia absorbcija ir difuzija.

85% magnio patenka į augalą pasyvios absorbcijos būdu, kurį lemia transpiracijos ar masės srautas. Likęs magnio kiekis patenka difuzijos būdu, judant jonams iš didelės koncentracijos vietų į mažesnės koncentracijos zonas.

Ląstelėmis pasisavintas magnis, viena vertus, priklauso nuo jo koncentracijos dirvožemio tirpale. Kita vertus, tai priklauso nuo kitų katijonų, tokių kaip Ca ²⁺ , K ⁺ , Na ⁺ ir NH ^4+, kurie konkuruoja su Mg ^2+, gausos .

Gyvūnai gauna magnio, kai sunaudoja augalus, kuriuose gausu šio mineralo. Dalis šio magnio nusėda plonojoje žarnoje, o likusi dalis išsiskiria į gruntą.

Ląstelėse intersticinė ir sisteminė laisvojo magnio koncentracijos yra reguliuojamos jo srautu per plazmos membraną, atsižvelgiant į pačios ląstelės metabolinius poreikius.

Tai įvyksta derinant prislopinimo (jonų pernešimo į saugojimo arba tarpląstelines erdves) ir buferio (jonų prisijungimo prie baltymų ir kitų molekulių) mechanizmus.

Svarba

Magnio ciklas yra būtinas gyvenimo procesas. Vienas iš svarbiausių viso gyvenimo planetos procesų, fotosintezė, priklauso nuo šio mineralo tėkmės.

Magnio ciklas sąveikauja su kitais biogeocheminiais ciklais, dalyvaujant kitų elementų biocheminiame balanse. Tai yra kalcio ir fosforo ciklo dalis ir dalyvauja jų stiprinimo ir fiksavimo procesuose.

Magnio svarba gyvoms būtybėms

Augaluose magnis yra struktūrinė chlorofilo molekulės dalis, todėl jis dalyvauja fotosintezėje ir fiksuojant CO ₂ kaip kofermentą. Be to, jis dalyvauja angliavandenių ir baltymų sintezėje, taip pat angliavandenių skaidyme į piruvo rūgštį (kvėpavimas).

Savo ruožtu magnis turi aktyvinamąjį poveikį glutamino sintetazei - būtinam fermentui formuojant aminorūgštis, tokias kaip glutaminas.

Žmonėms ir kitiems gyvūnams magnio jonai vaidina svarbų vaidmenį kofermento veikloje. Jis dalyvauja formuojant neuromediatorius ir neuromoduliatorius bei atliekant neuronų repoliarizaciją. Tai taip pat daro įtaką žarnyno bakterinės floros sveikatai.

Savo ruožtu magnis įsikiša į raumenų ir kaulų sistemą. Tai svarbi kaulų sudėties dalis. Jis įsikiša į raumenų atsipalaidavimą ir širdies ritmo reguliavimą.

Nuorodos

1. Campo, J., J. M. Maass, V J. Jaramillo ir A. Martínez Yrízar. (2000). Kalcio, kalio ir magnio judėjimas Meksikos atogrąžų sausų miškų ekosistemoje. Biogeochemija 49: 21-36.
2. Nelsonas, DL ir Cox, MM 2007. Lehningeris: Biochemijos principai, penktasis leidimas. „Omega“ leidimai. Barselona. 1286 psl.
3. „Quideau“, SA, „RC Graham“, O. Chadwickas ir „HB Wood“. (1999). Biogeocheminis kalcio ir magnio ciklinimas Ceanothus ir Chamise. Amerikos dirvožemio mokslo draugija, žurnalas 63: 1880–1888.
4. Yabe, T. ir Yamaji, T. (2011) Magnio civilizacija: alternatyvus naujas energijos šaltinis naftai. Redakcija Pan Stanfordas. Singapūras. 147 psl.
5. Vikipedijos bendradarbiai. (2018 m., Gruodžio 22 d.). Magnis biologijoje. Vikipedijoje, nemokama enciklopedija. Gauta 2018 m. Gruodžio 28 d., 15:19, iš wikipedia.org.
6. Göran I. Ågren, Folke ir O. Andersson. (2012). Sausumos ekosistemų ekologija: principai ir taikymo būdai. Cambridge University Press.