Kaj je kalcijev cikel?



Cikel kalcija To je pot, ki jo kalcij ustvarja med živimi bitji in njihovim okoljem, na krožni način. Kalcij je mineral ali kemični element, ki se stalno reciklira. Leta 1808 ga je odkril Humphry Davy.

Ime izvira iz latinščine calx, kar pomeni cal. Dejansko se je njegovo odkritje zgodilo med elektrolizo spojine, ki je vsebovala živo srebro in apno.

Najdemo ga v litosferi v obliki kamnin in v kemičnih sestavinah skoraj vseh živih organizmov v spremenljivem deležu, ki je okoli 2,45% pri živalih in 0,007% v rastlinah..

To je peti najbolj razširjen element na zemeljski površini, ki predstavlja 3,6% teže. Predstavljena je v kemijski formuli s simbolom Ca, atomsko število pa je 20. Ko gori, sprosti kalcijev oksid.

Kalcij se nahaja v organizmih kot kalcijev ion (Ca2 +) ali dopolnjuje druge molekule industrijskega pomena, kot so karbonat in sulfat. Najdemo ga tudi v drugih mineralih, kot so fluorid, fosfat in silikat.

V svojem kovinskem stanju reagira z vodo, da tvori hidroksid Ca (OH) 2 in sprosti vodik.

Kosti imajo visoko vsebnost kalcija. Pravzaprav je 99% kalcija v telesu tam, v kosteh. Preostalih 1% se porazdeli v mehkih tkivih.

Kako poteka cikel kalcija?

Proces kroženja kalcija v okolju poteka takole:

  • Na morskem dnu.
  • Geološka gibanja ga vodijo na površje v obliki sedimentnih usedlin ali kamnin.
  • Izrazite atmosferske pojave razkrajajo te kamnine.
  • Na tej točki kalcij absorbirajo korenine rastlin, ki jih živali porabijo kot del prehranske verige in jih prevažajo vode rek..
  • Ko rastline in živali umrejo, se vrne v tla.
  • Vlečenje rečnih voda in rek, kalcij vrne na morsko dno, kjer se cikel ponovno zažene.

Vloga ciklusa kalcija v življenju

Glede na to, kar smo do sedaj videli, se kalcij neprekinjeno premika med netopnimi in topnimi fazami. Nato bomo videli, kako je ta proces povezan z življenjem na zemlji.

Rastlinstvo

Kalcij in njegov cikel sta povezana s pH tal, ker so druge sestavine tal (natrij (Na + 1), kalij (K + 1) in magnezij (Mg + 2) zelo visoke in so pozitivno nabite, absorpcijo kalcija v rastlinah.

Medtem ko nitratna gnojila povečujejo sposobnost absorpcije kalcija. Kalcij absorbirajo rastline v kationski obliki (pozitivno nabitega iona) kot Ca + 2.

Po absorpciji s korenom rastline se kalcij s pomočjo vode prenaša skozi žilni sistem do stebla in pecljev do listov..

Kalcij je sekundarna makrohranilnica za rastline in prispeva k togosti njene celične stene, kot tudi celične delitve meristemov in korenin..

Ta mineral pomaga tudi pri absorpciji magnezija in skladiščenju fosfatov v rastlinskih vakuolah. Sodeluje tudi pri fotosintezi in transportu sladkorja v sistemu.

Živalsko življenje

V primeru sesalcev in drugih živali sodeluje pri izgradnji in vzdrževanju kosti in zob; v koagulaciji krvi, presnovi hrane.

Kalcij (Ca2 +) je povezan s celično gibljivostjo, prenosom živčnih impulzov, sproščanjem nevrotransmiterjev in prepustnostjo celične membrane..

Tudi ta element je eden izmed tistih, ki vpliva na transportno funkcijo celičnih membran in prenos ionov skozi njih.

Absorpcija kalcija pri živalih se običajno pojavi v zgornjem delu tankega črevesa. Obstajajo tudi tisti, ki zagovarjajo, da se absorbira tudi s pasivno difuzijo v proksimalni regiji dvanajstnika.

Ta proces se pojavi zaradi prisotnosti vitamina D in optimalne stopnje kislosti v črevesju. Kalcij je glavna sestavina lupine jajc.

Nekatere beljakovine v kalcijevem ciklu so prav tako povezane z znanstvenimi raziskavami s sposobnostjo nekaterih rib, da plavajo pri visokih hitrostih.

Kaj se zgodi v telesu, ko cikel kalcija ne uspe?

Sprememba kalcijevega ciklusa ima lahko usodne posledice v človeškem telesu, saj je povezana s sproščanjem in ponovnim privzemom znotrajceličnega Ca2 + (oblika kalcija v telesu), ki aktivira krčenje in sprostitev mišic..

Če cikel Ca2 + ne uspe, srce ne uspe; obstaja zmanjšana kontraktilnost in smrtne srčne aritmije.

To pomeni, da neuspeh kalcija lahko povzroči srčno popuščanje (HF), patologijo, ki predstavlja glavni vzrok smrti v razvitih državah. Njegova pojavnost se še naprej povečuje v populacijah, starejših od 65 let.

Običajno se ti cikli pojavljajo na ravni sarkoplazmičnega retikuluma (SR), ki je organel v mišici, kjer je shranjen Ca2. +.

Prav tako so napake tega minerala povezane z deformacijo kosti, tetanijem, hipertenzijo in rakom debelega črevesa.

Težave pri absorpciji kalcija z organizmi, zamude in motnje v ciklusu kalcija in na koncu povzročajo nekatere bolezni, omenjene v prejšnjih vrsticah.

Te napake lahko nastanejo zaradi presežka ali odsotnosti magnezija, mangana, cinka, bakra in železa.

Podobno lahko onesnaževanje rek omeji količino kalcija, ki doseže morsko dno, in tako ogrozi količino kalcija, ki je na voljo v prihodnosti..

Reference

  1. Kolesarjenje s kalcijem. Vzpostavljeno iz: ncbi.nlm.nih.gov.
  2. Biogeo cikel (2014). Kalcijev cikel. Izterjano iz: ciclobiogeo.blogspot.com.
  3. Davidson, Daniel (2014). Razumevanje kalcijevega cikla. Vzpostavljeno iz: eco-gem.com.
  4. Lokacija perutnine (2012). Kalcij in fosfor kot protagonista prehranjevanja plasti. Vzpostavljeno iz: elsitioavicola.com.
  5. Marks, Andrew R. (2013). Kalcijeve kolesarske beljakovine in srčno popuščanje: mehanizmi in terapevtiki. Journal of Clinical Investigation, 123 (1), 46-52. Vzpostavljeno iz: doi.org.
  6. Pérez, Deiver (2013). Biogeokemični cikli. Vzpostavljeno iz: www.slideshare.net.
  7. Zang, Hui in drugi (2017). Primerjalna študija izražanja kalcijevih kolesnih genov v Bombay patki (Harpadon nehereus) in pasji rib (Trichiurus lepturus) z različnimi plavalnimi aktivnostmi. Vzpostavljeno iz: sciencedirect.com.