Što je kalcijev ciklus?



Ciklus kalcija To je put koji kalcij stvara između živih bića i njihove okoline, na kružni način. Kalcij je mineral ili kemijski element koji se stalno reciklira. Otkrio ga je 1808. Humphry Davy.

Ime mu dolazi od latinskog vapno, što znači cal. Zapravo, njegovo se otkriće dogodilo tijekom elektrolize spoja koji je sadržavao živu i vapno.

Nalazi se u litosferi u obliku stijena i unutar kemijskih komponenti gotovo svih živih organizama u varijabilnom omjeru koji iznosi oko 2,45% kod životinja i 0,007% u biljkama..

To je peti najzastupljeniji element na zemljinoj površini, koji predstavlja 3,6% težine. Prikazana je u kemijskoj formuli sa simbolom Ca, a atomski broj je 20. Kada izgori, oslobađa kalcijev oksid.

Kalcij se nalazi unutar organizama kao kalcijev ion (Ca2 +) ili nadopunjuje druge molekule industrijskog interesa kao što su karbonat i sulfat. Također se nalazi u drugim mineralima kao što su fluorid, fosfat i silikat.

U svom metalnom stanju reagira s vodom kako bi se stvorio hidroksid Ca (OH) 2 i otpušta vodik.

Kosti imaju visok sadržaj kalcija. Zapravo, 99% kalcija u tijelu je tamo, u kostima. Preostalih 1% se distribuira u mekim tkivima.

Kako se odvija ciklus kalcija?

Proces cirkulacije kalcija u okolini odvija se kako slijedi:

  • Na morskom je dnu.
  • Geološka kretanja odvode ga na površinu u obliku sedimentnih naslaga ili stijena.
  • Različite atmosferske pojave razgrađuju te stijene.
  • U ovom trenutku, kalcij se apsorbira u korijenje biljaka, koje životinje konzumiraju kao dio prehrambenog lanca i prevoze vode rijeka.
  • Kada biljke i životinje umru, vraća se u zemlju.
  • Povlačenje riječnih voda i rijeka vraća kalcij u morsko dno gdje se ciklus ponovno pokreće.

Uloga ciklusa kalcija u životu

Prema onome što se do sada vidjelo, kalcij se kontinuirano kreće između netopljivih i topljivih faza. Zatim ćemo vidjeti kako se taj proces odnosi na život na zemlji.

Biljni život

Kalcij i njegov ciklus vezan je za pH tla, jer kada su druge komponente tla (natrij (Na + 1), kalij (K + 1) i magnezij (Mg + 2) vrlo visoke i pozitivno se naplaćuju, apsorpcija kalcija u biljkama se smanjuje.

Dok nitratna gnojiva povećavaju sposobnost apsorpcije kalcija. Kalcij apsorbiraju biljke u svom kationskom obliku (pozitivno nabijeni ion) kao Ca + 2.

Nakon apsorpcije u korijen biljke, kalcij se transportira s vodom kroz vaskularni sustav do stabljike i peteljke do lišća.

Kalcij je sekundarni makronutrijent za biljke i doprinosi rigidnosti njegove stanične stijenke, kao i staničnoj podjeli meristema i korijenskih savjeta..

Ovaj mineral također pomaže u apsorpciji magnezija i skladištenju fosfata u biljnim vakuolama. Također sudjeluje u fotosintezi i transportu šećera u sustavu.

Životinjski život

U slučaju sisavaca i drugih životinja, sudjeluje u izgradnji i održavanju kostiju i zuba; u zgrušavanju krvi, metabolizmu hrane.

Kalcij (Ca2 +) je uključen u staničnu pokretljivost, prijenos živčanih impulsa, oslobađanje neurotransmitera i propusnost stanične membrane..

Također, taj je element jedan od onih koji utječu na transportnu funkciju staničnih membrana i prijenos jona kroz njih.

Apsorpcija kalcija u životinja obično se odvija u gornjem dijelu tankog crijeva. A ima i onih koji se brane da se također apsorbira pasivnom difuzijom u proksimalnom području dvanaestopalačnog crijeva..

Ovaj proces se događa zahvaljujući prisutnosti vitamina D i optimalnoj razini kiselosti u crijevu. Kalcij je glavna komponenta ljuske jaja.

Neki proteini u ciklusu kalcija također su povezani, kroz znanstvene studije, sa sposobnošću nekih riba da plivaju velikom brzinom.

Što se događa u tijelu kada ciklus kalcija ne uspije?

Promjena ciklusa kalcija može imati fatalne posljedice u ljudskom tijelu jer je povezana s oslobađanjem i ponovnim unosom unutarstaničnog Ca2 + (oblik kalcija unutar tijela), koji aktivira mišićne kontrakcije i opuštanje..

Ako Ca2 + ciklus ne uspije, srce ne uspije; postoji narušena kontraktilnost i smrtonosne srčane aritmije.

To znači da neuspjeh kalcija može uzrokovati zatajenje srca (HF), patologiju koja predstavlja glavni uzrok smrti u razvijenim zemljama. Njegova učestalost i dalje raste u populacijama starijim od 65 godina.

Uobičajeno, ovi kvarovi ciklusa javljaju se na razini sarkoplazmatskog retikuluma (SR), koji je organela u mišiću gdje je Ca2 pohranjen. +.

Također, nedostaci ovog minerala povezani su s deformacijom kosti, tetanijem, hipertenzijom i rakom debelog crijeva.

Problemi u apsorpciji kalcija organizmima, kašnjenja i ometanja ciklusa kalcija i na kraju generiraju neke od bolesti spomenutih u prethodnim crtama.

Ovi kvarovi mogu nastati zbog viška ili odsutnosti magnezija, mangana, cinka, bakra i željeza.

Slično tome, onečišćenje rijeka može ograničiti količinu kalcija koja dospije na morsko dno i stoga ugroziti količinu kalcija koja je dostupna u budućnosti..

reference

  1. Biciklizam kalcija. Preuzeto s: ncbi.nlm.nih.gov.
  2. Biogeo ciklus (2014.). Ciklus kalcija. Oporavio se od: ciclobiogeo.blogspot.com.
  3. Davidson, Daniel (2014.). Razumijevanje ciklusa kalcija. Preuzeto s: eco-gem.com.
  4. Mjesto za uzgoj peradi (2012). Kalcij i fosfor kao protagonisti u prehrani slojeva. Preuzeto s: elsitioavicola.com.
  5. Marks, Andrew R. (2013.). Proteini kalcijevog ciklusa i zatajenje srca: mehanizmi i terapeutici. Journal of Clinical Investigation, 123 (1), 46-52. Preuzeto s: doi.org.
  6. Pérez, Deiver (2013.). Biogeokemijski ciklusi. Preuzeto s: www.slideshare.net.
  7. Zang, Hui i drugi (2017). Usporedno proučavanje ekspresije gena za biciklizam kalcija u Bombay patki (Harpadon nehereus) i ribama (Trichiurus lepturus) s različitim aktivnostima plivanja. Preuzeto s: sciencedirect.com.