Vlastnosti horčíkového cyklu, zložky a význam
horčíkový cyklus je biogeochemický proces, ktorý opisuje tok a transformáciu horčíka medzi pôdou a živými bytosťami. Horčík sa nachádza v prírode najmä vo vápencových a mramorových skalách. Eróziou vstupuje do pôdy, kde je časť k dispozícii, aby sa mohla absorbovať rastlinami, a cez ňu sa dostane do celej trofickej siete.
Časť horčíka v živých bytostiach sa vracia na zem, keď sa vylučuje zo zvieraťa alebo rozkladom rastlín a živočíchov. V pôde sa lúhovaním stráca frakcia horčíka a odtokom do oceánov.
Cyklus horčíka má veľký význam pre život na planéte. Fotosyntéza závisí od toho, pretože tento minerál je dôležitou súčasťou molekuly chlorofylu. U zvierat je dôležitá v neurologickej a hormonálnej rovnováhe organizmu. Okrem toho, že je štrukturálnym základom svalov a kostí.
index
- 1 Všeobecné charakteristiky
- 2 Komponenty
- 2.1 Horčík v prostredí
- 2.2 Horčík v živých bytostiach
- 3 Význam
- 3.1 Význam horčíka v živých bytostiach
- 4 Odkazy
Všeobecné charakteristiky
Horčík je chemický prvok, ktorého symbolom je mg. Jeho atómové číslo je 12 a jeho hmotnosť je 24,305.
Čistý horčík nie je v prírode dostupný. Je súčasťou zloženia viac ako 60 minerálov, ako sú dolomit, dolomit, magnezit, brucit, karnallit a olivín..
Horčík je ľahký kov, stredne silný, strieborný biely a nerozpustný. Je to siedmy najrozšírenejší prvok v zemskej kôre a tretí najhojnejší v morskej vode.
Horčík tvorí 0,75% sušiny rastlín. Je súčasťou molekuly chlorofylu, takže zasahuje do fotosyntézy. Podieľa sa aj na syntéze olejov a proteínov a na enzymatickej aktivite energetického metabolizmu.
komponenty
Globálny uhlíkový cyklus sa dá lepšie pochopiť, ak študujete dva jednoduchšie cykly, ktoré vzájomne pôsobia: horčík v životnom prostredí a horčík v živých organizáciách.
Horčík v prostredí
Horčík sa nachádza vo vysokých koncentráciách vo vápencových a mramorových skalách. Väčšina horčíka prítomného v pôde pochádza z erózie tohto typu horniny. Ďalším dôležitým vstupom horčíka do pôdy sú v súčasnosti hnojivá.
V pôde sa horčík nachádza v troch formách: v roztoku, zameniteľne a v nezmeniteľnej forme.
Horčík v pôdnom roztoku je dostupný vo forme rozpustných zlúčenín. Táto forma horčíka je v rovnováhe s vymeniteľným horčíkom.
Vymeniteľný horčík je ten, ktorý je elektrostaticky prilepený k časticiam ílu a organickej hmoty. Táto frakcia spolu s horčíkom v pôdnom roztoku predstavuje Mg dostupný pre rastliny.
Nezmeniteľný horčík sa nachádza ako súčasť primárnych minerálov v pôde. Je súčasťou siete kryštálov, ktoré tvoria štrukturálny základ pôdnych silikátov.
Táto frakcia nie je dostupná pre rastliny, pretože proces degradácie pôdnych minerálov sa vyskytuje počas dlhého časového obdobia.
Horčík obsiahnutý v pôde sa stráca lúhovaním, je vyšší v oblastiach s vysokými zrážkami a piesočnatými pôdami. Horčík stratený lúhovaním sa dostáva do oceánov a tvorí súčasť morskej vody.
Ďalšou významnou stratou horčíka v pôde je zber (v poľnohospodárstve). Táto biomasa sa spotrebuje mimo výrobnej zóny a nevracia sa do pôdy vo forme výlučkov.
Horčík v živých bytostiach
Horčík absorbovaný pôdnymi rastlinami je katiónom dvoch pozitívnych nábojov (Mg)2+). Absorpcia prebieha prostredníctvom dvoch mechanizmov: pasívnej absorpcie a difúzie.
85% horčíka vstupuje do zariadenia pasívnou absorpciou, poháňanou prúdom potu alebo hmotnostným prietokom. Zvyšok horčíka vstupuje difúziou, pohyb iónov z oblastí s vysokou koncentráciou do oblastí s nižšou koncentráciou.
Horčík asimilovaný bunkami závisí jednak od jeho koncentrácie v pôdnom roztoku. Na druhej strane závisí od množstva iných katiónov, ako je Ca2+, K+, na+ a NH4+ ktoré konkurujú Mg2+.
Zvieratá získavajú horčík, keď konzumujú rastliny bohaté na tento minerál. Časť tohto horčíka je uložená v tenkom čreve a zvyšok sa vylučuje, aby sa vrátil do pôdy.
V bunkách sú intersticiálne a systémové koncentrácie voľného horčíka regulované ich prietokom cez plazmatickú membránu v súlade s metabolickými požiadavkami samotnej bunky..
Toto sa deje, keď sa kombinujú mechanizmy tlmenia (transport iónov do skladovacích alebo extracelulárnych priestorov) a tlmenie (spojenie iónov s proteínmi a inými molekulami).
dôležitosť
Cyklus horčíka je základným procesom pre život. Tok tohto minerálu závisí od jedného z najdôležitejších procesov pre celý život na planéte, fotosyntézy.
Cyklus horčíka interaguje s inými biogeochemickými cyklami, ktoré sa podieľajú na biochemickej rovnováhe iných prvkov. Je súčasťou cyklu vápnika a fosforu a zasahuje do procesov ich posilňovania a upevňovania.
Význam horčíka v živých bytostiach
V rastlinách tvorí horčík štrukturálnu časť molekuly chlorofylu, preto zasahuje do fotosyntézy a fixácie CO2 ako koenzým. Okrem toho zasahuje do syntézy sacharidov a proteínov, ako aj do rozkladu sacharidov na kyselinu pyrohroznovú (dýchanie)..
Na druhej strane má horčík aktivačný účinok glutamínsyntetázy, enzýmu, ktorý je nevyhnutný pri tvorbe aminokyselín, ako je glutamín.
U ľudí a iných zvierat hrajú ióny horčíka dôležitú úlohu v koenzýmovej aktivite. Zasahuje do tvorby neurotransmiterov a neuromodulátorov a do repolarizácie neurónov. Ovplyvňuje aj zdravie črevnej bakteriálnej flóry.
Horčík zasa zasahuje do pohybového aparátu. Je dôležitou súčasťou zloženia kostí. Podieľa sa na svalovej relaxácii a podieľa sa na regulácii srdcového rytmu.
referencie
- Campo, J., J. M. Maass, V J. Jaramillo a A. Martinez Yrzar. (2000). Cyklistika vápnika, draslíka a horčíka v tropickom tropickom suchom lesnom ekosystéme. Biogeochemistry 49: 21-36.
- Nelson, D.L. a Cox, M.M. 2007 Lehninger: Princípy biochémie piateho vydania. Vydania Omega. Barcelona. 1286 s.
- Quideau, S A., R. C. Graham, O. A. Chadwick a H. B. Wood. (1999). Biogeochemické cyklovanie vápnika a horčíka Ceanothus a Chamise. Pôda Science Society of America Journal 63: 1880-1888.
- Yabe, T. a Yamaji, T. (2011) Civilizácia horčíka: alternatívny nový zdroj energie pre ropu. Redakcia Pan Stanford. Singapore. 147 pp.
- Prispievatelia Wikipédie. (2018, 22. decembra). Horčík v biológii. Vo Wikipédii, Voľný Encyklopédia. Získané 15:19, 28. decembra 2018, z wikipedia.org.
- Göran I. Ågren, Folke a O. Andersson. (2012). Ekológia suchozemského ekosystému: zásady a aplikácie. Cambridge University Press.