KITARAN MAGNESIUM: CIRI, KOMPONEN DAN KEPENTINGAN - PERSEKITARAN - 2026

The kitaran magnesium adalah proses biogeokimia yang menerangkan aliran dan transformasi magnesium antara tanah dan yang hidup makhluk. Magnesium terdapat di alam terutamanya di batu kapur dan batu marmar. Dengan hakisan, ia memasuki tanah, di mana bahagian tersedia untuk diserap oleh tumbuh-tumbuhan, dan melalui mereka sampai ke seluruh jaringan trofik.

Sebahagian daripada magnesium pada makhluk hidup kembali ke tanah apabila diekskresikan dari haiwan atau dengan penguraian tumbuh-tumbuhan dan haiwan. Di dalam tanah, sebilangan kecil magnesium hilang dengan pencucian, dan oleh aliran air ia sampai ke lautan.

Imej: Kekurangan magnesium pada spesies sawit. Pengarang: Scot Nelson di flickr.com

Kitaran magnesium sangat penting bagi kehidupan di planet ini. Fotosintesis bergantung kepadanya, kerana mineral ini adalah bahagian penting dari molekul klorofil. Pada haiwan penting dalam keseimbangan neurologi dan hormon badan. Selain menjadi asas struktur otot dan tulang.

Ciri umum

Magnesium adalah unsur kimia, simbolnya adalah Mg. Nombor atomnya ialah 12 dan jisimnya ialah 24.305.

Magnesium tulen tidak terdapat di alam semula jadi. Ia didapati membentuk sebahagian daripada komposisi lebih daripada 60 mineral, seperti dolomit, dolomite, magnesit, brucite, carnalite dan olivine.

Magnesium adalah logam ringan, putih kuat, putih keperakan, tidak larut. Ini adalah unsur ketujuh yang paling banyak terdapat di kerak bumi dan yang ketiga paling banyak terdapat di air laut.

Magnesium merupakan 0.75% daripada bahan kering tumbuhan. Ia adalah bahagian molekul klorofil sehingga terlibat dalam fotosintesis. Ia juga mengambil bahagian dalam sintesis minyak dan protein dan aktiviti enzimatik metabolisme tenaga.

Komponen

Kitaran karbon global dapat difahami dengan lebih baik jika dikaji sebagai dua kitaran sederhana yang saling berinteraksi: magnesium di persekitaran dan magnesium pada makhluk hidup.

Magnesium di persekitaran

Magnesium terdapat dalam kepekatan tinggi pada batu kapur dan batu marmar. Sebilangan besar magnesium yang terdapat di dalam tanah berasal dari hakisan batuan jenis ini. Satu lagi input penting magnesium ke tanah sekarang ialah baja.

Di dalam tanah, magnesium berlaku dalam tiga bentuk: dalam larutan, dalam bentuk yang boleh ditukar ganti, dan dalam bentuk yang tidak dapat ditukar ganti.

Magnesium dalam larutan tanah boleh didapati dalam bentuk sebatian larut. Bentuk magnesium ini seimbang dengan magnesium yang dapat ditukar.

Magnesium yang dapat ditukar adalah satu yang secara elektrostatik melekat pada zarah tanah liat dan bahan organik. Pecahan ini, bersama dengan magnesium dalam larutan tanah, merupakan Mg yang tersedia untuk tanaman.

Magnesium yang tidak dapat ditukar didapati sebagai komponen mineral tanah utama. Ia adalah sebahagian daripada rangkaian kristal yang merupakan asas struktur silikat tanah.

Pecahan ini tidak tersedia untuk tanaman, kerana proses degradasi mineral tanah berlaku dalam jangka masa yang panjang.

Magnesium yang terkandung di dalam tanah hilang dengan pencucian, lebih tinggi di kawasan dengan curah hujan tinggi dan di tanah dengan tekstur berpasir. Magnesium yang hilang melalui pencucian mencapai lautan untuk membentuk bahagian air laut.

Kehilangan magnesium yang penting di dalam tanah adalah penuaian (dalam pertanian). Biojisim ini dimakan di luar kawasan pengeluaran dan tidak kembali ke tanah dalam bentuk kotoran.

Magnesium dalam hidupan

Magnesium yang diserap oleh tumbuhan dari tanah adalah kation dengan dua muatan positif (Mg ²⁺ ). Penyerapan berlaku melalui dua mekanisme: penyerapan dan penyebaran pasif.

85% magnesium memasuki tumbuhan melalui penyerapan pasif, didorong oleh aliran transpirasi atau aliran jisim. Selebihnya magnesium masuk melalui penyebaran, pergerakan ion dari kawasan berkepekatan tinggi ke kawasan berkepekatan rendah.

Magnesium yang diasimilasikan oleh sel bergantung, pada satu pihak, pada kepekatannya dalam larutan tanah. Sebaliknya, ia bergantung pada banyaknya kation lain seperti Ca ²⁺ , K ⁺ , Na ⁺ dan NH ⁴⁺ yang bersaing dengan Mg ²⁺ .

Haiwan memperoleh magnesium apabila mereka memakan tumbuhan yang kaya dengan mineral ini. Sebahagian daripada magnesium ini disimpan dalam usus kecil dan selebihnya dikeluarkan, untuk kembali ke tanah.

Dalam sel, kepekatan magnesium bebas interstisial dan sistemik diatur melalui fluksnya melalui membran plasma, sesuai dengan keperluan metabolisme sel itu sendiri.

Ini berlaku dengan menggabungkan mekanisme meredam (pengangkutan ion ke tempat penyimpanan atau ruang ekstraselular) dan penyangga (pengikatan ion ke protein dan molekul lain).

Kepentingan

Kitaran magnesium adalah proses penting untuk kehidupan. Salah satu proses yang paling penting untuk semua kehidupan di planet ini, fotosintesis, bergantung pada aliran mineral ini.

Kitaran magnesium berinteraksi dengan kitaran biogeokimia lain, mengambil bahagian dalam keseimbangan biokimia unsur lain. Ini adalah sebahagian daripada kalsium dan fosforus dan terlibat dalam proses pengukuhan dan fiksasi mereka.

Kepentingan magnesium pada makhluk hidup

Pada tumbuhan, magnesium adalah bahagian struktur molekul klorofil, sebab itulah ia terlibat dalam fotosintesis dan dalam penetapan CO ₂ sebagai koenzim. Selain itu, ia terlibat dalam sintesis karbohidrat dan protein, serta pemecahan karbohidrat menjadi asid piruvik (pernafasan).

Sebaliknya, magnesium mempunyai kesan pengaktifan pada glutamin synthetase, enzim penting dalam pembentukan asid amino seperti glutamin.

Pada manusia dan haiwan lain, ion magnesium memainkan peranan penting dalam aktiviti koenzim. Ia terlibat dalam pembentukan neurotransmitter dan neuromodulator dan dalam repolarisasi neuron. Ia juga mempengaruhi kesihatan flora bakteria usus.

Sebaliknya, magnesium campur tangan dalam sistem muskuloskeletal. Ia adalah bahagian penting dalam komposisi tulang. Ini campur tangan dalam relaksasi otot dan mengambil bahagian dalam pengaturan degupan jantung.

Rujukan

1. Campo, J., JM Maass, V J. Jaramillo dan A. Martínez Yrízar. (2000). Berbasikal kalsium, kalium, dan magnesium dalam ekosistem hutan tropika Mexico. Biogeokimia 49: 21-36.
2. Nelson, DL dan Cox, MM 2007. Lehninger: Prinsip Biokimia Edisi Kelima. Edisi Omega. Barcelona. 1286 hlm.
3. Quideau, SA, RC Graham, OA Chadwick, dan HB Wood. (1999). Berbasikal Biogeokimia Kalsium dan Magnesium oleh Ceanothus dan Chamise. Soil Science Society of America Jurnal 63: 1880-1888.
4. Yabe, T. dan Yamaji, T. (2011) Tamadun Magnesium: Sumber Tenaga Alternatif Baru untuk Minyak. Pengarang Pan Stanford. Singapura. 147 hlm.
5. Penyumbang Wikipedia. (2018, 22 Disember). Magnesium dalam biologi. Di Wikipedia, Ensiklopedia Percuma. Diakses pada 15:19, 28 Disember 2018, dari wikipedia.org.
6. Göran I. Ågren, Folke dan O. Andersson. (2012). Ekologi Sistem Terestrial: Prinsip dan Aplikasi. Akhbar Universiti Cambridge.