MAGNEZYUM DÖNGÜSÜ: ÖZELLIKLERI, BILEŞENLERI VE ÖNEMI - ÇEVRE - 2025

Magnezyum döngüsü toprak ve canlılar arasında magnezyum akışını ve dönüşümü tarif biyokimyasal süreç. Magnezyum doğada çoğunlukla kireçtaşı ve mermer kayalarda bulunur. Erozyonla, bitkiler tarafından emilebilecek bir parçanın bulunduğu toprağa girer ve onlar aracılığıyla tüm trofik ağa ulaşır.

Canlılardaki magnezyumun bir kısmı hayvanlardan atıldığında veya bitki ve hayvanların ayrışmasıyla toprağa geri döner. Toprakta, bir miktar magnezyum süzülerek kaybolur ve yüzey akışı ile okyanuslara ulaşır.

Resim: Palmiye türünde magnezyum eksikliği. Yazar: Scot Nelson, flickr.com'da

Magnezyum döngüsü, gezegendeki yaşam için çok önemlidir. Bu mineral klorofil molekülünün önemli bir parçası olduğu için fotosentez buna bağlıdır. Hayvanlarda vücudun nörolojik ve hormonal dengesi açısından önemlidir. Kasların ve kemiklerin yapısal temeli olmasının yanı sıra.

Genel özellikleri

Magnezyum, sembolü Mg olan kimyasal bir elementtir. Atom numarası 12 ve kütlesi 24.305'tir.

Doğada saf magnezyum bulunmaz. Dolomit, dolomit, manyezit, brusit, karnalit ve olivin gibi 60'tan fazla mineral bileşiminin bir parçasını oluşturduğu bulunmuştur.

Magnezyum hafif, orta derecede güçlü, gümüşi beyaz renkli, çözünmeyen bir metaldir. Yerkabuğunda en bol bulunan yedinci ve deniz suyunda en bol bulunan üçüncü elementtir.

Magnezyum, bitkilerin kuru maddesinin% 0,75'ini oluşturur. Klorofil molekülünün bir parçasıdır, bu nedenle fotosentezde rol oynar. Aynı zamanda yağların ve proteinlerin sentezine ve enerji metabolizmasının enzimatik aktivitesine katılır.

Bileşenler

Küresel karbon döngüsü, birbirleriyle etkileşime giren daha basit iki döngü olarak incelendiğinde daha iyi anlaşılabilir: çevrede magnezyum ve canlılarda magnezyum.

Ortamdaki magnezyum

Magnezyum, kireçtaşı ve mermer kayalarda yüksek konsantrasyonlarda bulunur. Toprakta bulunan magnezyumun çoğu, bu tür kayaların erozyonundan gelir. Günümüzde toprağa magnezyumun bir diğer önemli girdisi ise gübrelerdir.

Toprakta magnezyum üç şekilde oluşur: çözelti halinde, değiştirilebilir biçimde ve birbirinin yerine geçemez biçimde.

Toprak çözeltisindeki magnezyum, çözünür bileşikler formunda mevcuttur. Bu magnezyum formu değiştirilebilir magnezyum ile dengede.

Değiştirilebilir magnezyum, kil partiküllerine ve organik maddeye elektrostatik olarak yapışan magnezyumdur. Bu fraksiyon, toprak çözeltisindeki magnezyum ile birlikte bitkiler için mevcut olan Mg'yi oluşturur.

Değiştirilemez magnezyum, birincil toprak minerallerinin bir bileşeni olarak bulunur. Toprak silikatlarının yapısal temelini oluşturan kristal ağın bir parçasıdır.

Bu fraksiyon bitkiler için mevcut değildir, çünkü toprak minerallerinin bozunma süreci uzun süreler boyunca gerçekleşir.

Toprakta bulunan magnezyum süzülerek kaybolur, yüksek yağış alan bölgelerde ve kumlu dokulu topraklarda daha yüksektir. Liç yoluyla kaybolan magnezyum okyanuslara ulaşarak deniz suyunun bir bölümünü oluşturur.

Topraktaki bir diğer önemli magnezyum kaybı ise hasattır (tarımda). Bu biyokütle, üretim sahası dışında tüketilir ve dışkı şeklinde toprağa geri dönmez.

Canlılarda magnezyum

Bitkiler tarafından topraktan emilen magnezyum, iki pozitif yüklü (Mg ²⁺ ) bir katyondur . Emilim, iki mekanizma yoluyla gerçekleşir: pasif emilim ve difüzyon.

Magnezyumun% 85'i bitkiye terleme akışı veya kütle akışı tarafından yönlendirilen pasif emilim yoluyla girer. Magnezyumun geri kalanı difüzyonla, iyonların yüksek konsantrasyonlu alanlardan daha düşük konsantrasyonlu alanlara hareketi ile girer.

Hücreler tarafından asimile edilen magnezyum, bir yandan toprak çözeltisindeki konsantrasyonuna bağlıdır. Öte yandan, Mg ²⁺ ile rekabet eden Ca ²⁺ , K ⁺ , Na ⁺ ve NH ⁴⁺ gibi diğer katyonların bolluğuna bağlıdır .

Hayvanlar bu mineral yönünden zengin bitkileri tükettiklerinde magnezyum elde ederler. Bu magnezyumun bir kısmı ince bağırsakta biriktirilir ve geri kalanı toprağa geri dönmek için atılır.

Hücrelerde, serbest magnezyumun interstisyel ve sistemik konsantrasyonları, hücrenin kendisinin metabolik gereksinimlerine göre plazma zarı boyunca akışıyla düzenlenir.

Bu, boğma (iyonların depolama veya hücre dışı boşluklara taşınması) ve tamponlama (iyonların proteinlere ve diğer moleküllere bağlanması) mekanizmalarını birleştirerek gerçekleşir.

Önem

Magnezyum döngüsü, yaşam için gerekli bir süreçtir. Gezegendeki tüm yaşam için en önemli süreçlerden biri olan fotosentez, bu mineralin akışına bağlıdır.

Magnezyum döngüsü, diğer elementlerin biyokimyasal dengesine katılan diğer biyojeokimyasal döngülerle etkileşime girer. Kalsiyum ve fosfor döngüsünün bir parçasıdır ve güçlendirme ve sabitleme süreçlerinde yer alır.

Magnezyumun canlılardaki önemi

Bitkilerde magnezyum, klorofil molekülünün yapısal bir parçasıdır, bu nedenle fotosentezde ve CO _2'nin bir koenzim olarak sabitlenmesinde rol oynar. Ek olarak, karbonhidratların ve proteinlerin sentezinde ve ayrıca karbonhidratların piruvik aside (solunum) parçalanmasında rol oynar.

Buna karşılık magnezyum, glutamin gibi amino asitlerin oluşumunda temel bir enzim olan glutamin sentetaz üzerinde aktive edici bir etkiye sahiptir.

İnsanlarda ve diğer hayvanlarda magnezyum iyonları koenzim aktivitesinde önemli roller oynar. Nörotransmiterlerin ve nöromodülatörlerin oluşumunda ve nöronların repolarizasyonunda rol oynar. Ayrıca bağırsak bakteri florasının sağlığını da etkiler.

Sırasıyla, magnezyum kas-iskelet sistemine müdahale eder. Kemik bileşiminin önemli bir parçasıdır. Kas gevşemesine müdahale eder ve kalp atış hızının düzenlenmesine katılır.

Referanslar

1. Campo, J., JM Maass, V J. Jaramillo ve A. Martínez Yrízar. (2000). Meksika tropikal kuru orman ekosisteminde kalsiyum, potasyum ve magnezyum döngüsü. Biyojeokimya 49: 21-36.
2. Nelson, DL ve Cox, MM 2007. Lehninger: Principles of Biochemistry Fifth Edition. Omega sürümleri. Barselona. 1286, s.
3. Quideau, SA, RC Graham, OA Chadwick ve HB Wood. (1999). Ceanothus ve Chamise tarafından Kalsiyum ve Magnezyumun Biyojeokimyasal Döngüsü. Soil Science Society of America Journal 63: 1880–1888.
4. Yabe, T. ve Yamaji, T. (2011) Magnezyum Medeniyeti: Petrol için Alternatif Yeni Bir Enerji Kaynağı. Editör Pan Stanford. Singapur. 147 s.
5. Wikipedia'ya katkıda bulunanlar. (2018, 22 Aralık). Biyolojide magnezyum. Wikipedia'da, Ücretsiz Ansiklopedi. 15:19, 28 Aralık 2018, wikipedia.org sitesinden alındı.
6. Göran I. Ågren, Folke ve O. Andersson. (2012). Karasal Ekosistem Ekolojisi: İlkeler ve Uygulamalar. Cambridge University Press.