- Caratteristiche generali
- componenti
- Magnesio nell'ambiente
- Magnesio negli esseri viventi
- Importanza
- Importanza del magnesio negli esseri viventi
- Riferimenti
Il ciclo del magnesio è il processo biogeochimico che descrive il flusso e la trasformazione del magnesio tra il suolo e gli esseri viventi. Il magnesio si trova in natura principalmente nelle rocce calcaree e di marmo. Per erosione entra nel suolo, dove una parte è disponibile per essere assorbita dalle piante, e attraverso di esse raggiunge l'intera rete trofica.
Una parte del magnesio negli esseri viventi ritorna nel suolo quando viene escreto dagli animali o dalla decomposizione di piante e animali. Nel suolo, una frazione di magnesio viene persa per lisciviazione e per deflusso raggiunge gli oceani.
Immagine: carenza di magnesio in una specie di palma. Autore: Scot Nelson su flickr.com
Il ciclo del magnesio è di grande importanza per la vita sul pianeta. La fotosintesi dipende da questo, poiché questo minerale è una parte importante della molecola della clorofilla. Negli animali è importante per l'equilibrio neurologico e ormonale del corpo. Oltre ad essere la base strutturale di muscoli e ossa.
Caratteristiche generali
Il magnesio è un elemento chimico, il cui simbolo è Mg. Il suo numero atomico è 12 e la sua massa è 24,305.
Il magnesio puro non è disponibile in natura. Si trova a far parte della composizione di oltre 60 minerali, come dolomite, dolomite, magnesite, brucite, carnalite e olivina.
Il magnesio è un metallo insolubile, bianco-argenteo, leggero, moderatamente forte. È il settimo elemento più abbondante nella crosta terrestre e il terzo più abbondante nell'acqua di mare.
Il magnesio costituisce lo 0,75% della sostanza secca delle piante. Fa parte della molecola della clorofilla quindi è coinvolta nella fotosintesi. Partecipa anche alla sintesi di oli e proteine e all'attività enzimatica del metabolismo energetico.
componenti
Il ciclo globale del carbonio può essere meglio compreso se viene studiato come due cicli più semplici che interagiscono tra loro: il magnesio nell'ambiente e il magnesio negli esseri viventi.
Magnesio nell'ambiente
Il magnesio si trova in alte concentrazioni nelle rocce calcaree e di marmo. La maggior parte del magnesio presente nel suolo proviene dall'erosione di questi tipi di rocce. Un altro importante apporto di magnesio al suolo oggi sono i fertilizzanti.
Nel terreno, il magnesio si presenta in tre forme: in soluzione, in forma intercambiabile e in forma non intercambiabile.
Il magnesio nella soluzione del suolo è disponibile sotto forma di composti solubili. Questa forma di magnesio è in equilibrio con il magnesio scambiabile.
Il magnesio scambiabile è quello che aderisce elettrostaticamente alle particelle di argilla e alla materia organica. Questa frazione, insieme al magnesio nella soluzione del suolo, costituisce il Mg disponibile per le piante.
Il magnesio non scambiabile si trova come componente dei minerali primari del suolo. Fa parte della rete cristallina che costituisce la base strutturale dei silicati del suolo.
Questa frazione non è disponibile per le piante, perché il processo di degradazione dei minerali del suolo avviene per lunghi periodi di tempo.
Il magnesio contenuto nel terreno si perde per lisciviazione, essendo maggiore nelle zone con elevata piovosità e nei suoli a tessitura sabbiosa. Il magnesio perso per lisciviazione raggiunge gli oceani per formare parte dell'acqua di mare.
Un'altra importante perdita di magnesio nel suolo è il raccolto (in agricoltura). Questa biomassa viene consumata al di fuori dell'area di produzione e non ritorna nel suolo sotto forma di escrementi.
Magnesio negli esseri viventi
Il magnesio assorbito dalle piante dal suolo è un catione con due cariche positive (Mg 2+ ). L'assorbimento avviene attraverso due meccanismi: assorbimento passivo e diffusione.
L'85% del magnesio entra nella pianta per assorbimento passivo, guidato dal flusso di traspirazione o flusso di massa. Il resto del magnesio entra per diffusione, movimento di ioni da aree ad alta concentrazione ad aree a concentrazione inferiore.
Il magnesio assimilato dalle cellule dipende, da un lato, dalla sua concentrazione nella soluzione del suolo. D'altra parte, dipende dall'abbondanza di altri cationi come Ca 2+ , K + , Na + e NH 4+ che competono con Mg 2+ .
Gli animali ottengono il magnesio quando consumano piante ricche di questo minerale. Una parte di questo magnesio si deposita nell'intestino tenue e il resto viene escreto, per tornare nel terreno.
Nelle cellule, le concentrazioni interstiziali e sistemiche del magnesio libero sono regolate attraverso il suo flusso attraverso la membrana plasmatica, secondo le esigenze metaboliche della cellula stessa.
Ciò avviene combinando i meccanismi di smorzamento (il trasporto di ioni in spazi di stoccaggio o extracellulari) e tamponamento (legame di ioni a proteine e altre molecole).
Importanza
Il ciclo del magnesio è un processo essenziale per la vita. Uno dei processi più importanti per tutta la vita sul pianeta, la fotosintesi, dipende dal flusso di questo minerale.
Il ciclo del magnesio interagisce con altri cicli biogeochimici, partecipando all'equilibrio biochimico di altri elementi. Fa parte del ciclo del calcio e del fosforo ed è coinvolto nei loro processi di rafforzamento e fissazione.
Importanza del magnesio negli esseri viventi
Nelle piante, il magnesio è una parte strutturale della molecola della clorofilla, motivo per cui è coinvolto nella fotosintesi e nella fissazione della CO 2 come coenzima. Inoltre, è coinvolto nella sintesi di carboidrati e proteine, nonché nella scomposizione dei carboidrati in acido piruvico (respirazione).
A sua volta, il magnesio ha un effetto attivante sulla glutammina sintetasi, un enzima essenziale nella formazione di amminoacidi come la glutammina.
Negli esseri umani e in altri animali, gli ioni magnesio svolgono un ruolo importante nell'attività del coenzima. È coinvolto nella formazione di neurotrasmettitori e neuromodulatori e nella ripolarizzazione dei neuroni. Colpisce anche la salute della flora batterica intestinale.
A sua volta, il magnesio interviene nel sistema muscolo-scheletrico. È una parte importante della composizione delle ossa. Interviene nel rilassamento muscolare e partecipa alla regolazione della frequenza cardiaca.
Riferimenti
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- Nelson, DL e Cox, MM 2007. Lehninger: Principles of Biochemistry Fifth Edition. Edizioni Omega. Barcellona. 1286 p.
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- Collaboratori di Wikipedia. (2018, 22 dicembre). Magnesio in biologia. In Wikipedia, The Free Encyclopedia. Estratto alle 15:19, il 28 dicembre 2018, da wikipedia.org.
- Göran I. Ågren, Folke e O. Andersson. (2012). Ecologia dell'ecosistema terrestre: principi e applicazioni. Cambridge University Press.