Kāds ir kalcija cikls?

Kalcija cikls Tas ir ceļš, ko kalcijs veido starp dzīvajām būtnēm un to vidi apkārtraksts. Kalcijs ir minerāls vai ķīmiskais elements, kas tiek pastāvīgi pārstrādāts. To atklāja 1808. gadā Humphijs Davijs.

Tās nosaukums nāk no latīņu valodas kalks, kas nozīmē cal. Faktiski, viņa atklājums notika elektrolīzes procesā, kurā bija dzīvsudrabs un kaļķis.

Tas atrodams litosfērā kā akmeņu formā un gandrīz visu dzīvo organismu ķīmiskajos komponentos mainīgā proporcijā, kas ir aptuveni 2,45% dzīvniekiem un 0,007% augos..

Tas ir piektais visvairāk bagātīgais zemes virsmas elements, kas veido 3,6% no svara. Tas ir attēlots ķīmiskajā formā ar simbolu Ca un tā atomu skaits ir 20. Kad tas sadedzina, tas izdala kalcija oksīdu.

Kalcijs atrodas organismos kā kalcija jonu (Ca2 +) vai papildina citas rūpnieciskas nozīmes molekulas, piemēram, karbonātu un sulfātu. Tas ir atrodams arī citās minerālvielās, tādās kā fluorīds, fosfāts un silikāts.

Metāliskā stāvoklī tas reaģē ar ūdeni, veidojot hidroksīdu Ca (OH) 2 un atbrīvo ūdeņradi.

Kauliem ir augsts kalcija saturs. Faktiski, kaulos atrodas 99% ķermeņa kalcija. Atlikušie 1% tiek izplatīti mīkstajos audos.

Kā notiek kalcija cikls?

Kalcija cirkulācijas process vidē notiek šādi:

• Tas atrodas uz jūras gultnes.
• Ģeoloģiskās kustības nogādā to virsmas nogulumu nogulsnēs vai akmeņos.
• Atšķirīgās atmosfēras parādības sadala šos klintis.
• Šajā brīdī kalcija uzsūc augu saknes, ko dzīvnieki patērē kā daļu no pārtikas ķēdes un transportē ar upju ūdeņiem.
• Kad augi un dzīvnieki mirst, tas atgriežas zemē.
• Upes ūdeņu un upju vilkšana aizņem kalciju atpakaļ uz jūras gultni, kur cikls atsāksies.

Kalcija cikla loma dzīvē

Saskaņā ar to, kas līdz šim bija redzams, kalcija nepārtraukti pārvietojas starp nešķīstošām un šķīstošām fāzēm. Tālāk mēs redzēsim, kā šis process ir saistīts ar dzīvi uz Zemes.

Augu dzīve

Kalcijs un tā cikls ir saistīts ar augsnes pH, jo tad, kad citas augsnes sastāvdaļas (nātrija (Na + 1), kālija (K + 1) un magnija (Mg + 2)) ir ļoti augstas un pozitīvi uzlādētas, samazinās kalcija absorbcija.

Nitrātu mēslošanas līdzekļi palielina kalcija absorbcijas spēju. Kalcijs augos absorbē katjonu formā (pozitīvi uzlādētu jonu) kā Ca + 2.

Pēc tam, kad augs uzsūcas, kalcijs tiek transportēts ar ūdeni caur asinsvadu sistēmu līdz stumbram un petiolām uz lapām..

Kalcijs ir sekundārs makroelements augiem un veicina šūnu sienas stingrību, kā arī meristēmu un sakņu padomju šūnu dalīšanos..

Šis minerāls palīdz arī magnija absorbcijai un fosfātu uzglabāšanai augu vakuolos. Tā piedalās arī cukura fotosintēzes un transportēšanas sistēmā.

Dzīvnieku dzīve

Zīdītājiem un citiem dzīvniekiem tā piedalās kaulu un zobu būvniecībā un uzturēšanā; asins koagulāciju, pārtikas metabolismu.

Kalcijs (Ca2 +) ir saistīts ar šūnu kustību, nervu impulsu pārnešanu, neirotransmiteru izdalīšanos un šūnu membrānas caurlaidību..

Arī šis elements ir viens no tiem, kas ietekmē šūnu membrānu transportēšanas funkciju un jonu pārraidi caur tiem.

Kalcija uzsūkšanās dzīvniekiem parasti notiek tievās zarnas augšējā daļā. Un ir arī tie, kas aizstāv, ka tas tiek absorbēts arī pasīvā difūzijā divpadsmitpirkstu zarnas tuvākajā reģionā.

Šis process notiek, pateicoties D vitamīna klātbūtnei un optimālam skābuma līmenim zarnās. Kalcijs ir olu čaumalas galvenā sastāvdaļa.

Daži kalcija cikla proteīni ar zinātniskiem pētījumiem ir saistīti arī ar dažu zivju spēju peldēties ar lielu ātrumu.

Kas notiek organismā, kad kalcija cikls neizdodas?

Kalcija cikla izmaiņas var izraisīt letālas sekas cilvēka organismā, jo tas ir saistīts ar intracelulāro Ca2 + (kalcija formu organismā) izdalīšanos un atkārtotu uzņemšanu, kas aktivizē muskuļu kontrakciju un relaksāciju..

Ja Ca2 + cikls neizdodas, sirds neizdodas; ir traucēta kontraktilitāte un letālas sirds aritmijas.

Tas nozīmē, ka kalcija neveiksme var izraisīt sirds mazspēju, patoloģiju, kas ir galvenais nāves cēlonis attīstītajās valstīs. Un tās sastopamība turpina pieaugt vecākiem par 65 gadiem.

Parasti šie cikliskie traucējumi notiek sarkoplazmas retikulāta (SR) līmenī, kas ir organells muskuļos, kur uzglabā Ca2. +.

Arī šī minerāla bojājumi ir saistīti ar kaulu deformāciju, tetanīnu, hipertensiju un resnās zarnas vēzi.

Problēmas, ko rada kalcija absorbcija organismos, kavē un traucē kalcija ciklu un beidzas ar dažām iepriekšējās rindās minētajām slimībām..

Šīs kļūmes var rasties, ja magnijs, mangāns, cinks, varš un dzelzs ir pārāk daudz vai nav.

Līdzīgi upju piesārņojums var ierobežot kalcija daudzumu, kas sasniedz jūras gultni, un tādējādi apdraudēt nākotnē pieejamo kalcija daudzumu..

Atsauces

1. Kalcija riteņbraukšana. Saturs iegūts no: ncbi.nlm.nih.gov.
2. Biogeo cikls (2014). Kalcija cikls. Atgūts no: ciclobiogeo.blogspot.com.
3. Davidson, Daniel (2014). Kalcija cikla izpratne. Saturs iegūts no: eco-gem.com.
4. Mājputnu novietne (2012). Kalcijs un fosfors kā galvenie slāņu barības elementi. Saturs iegūts no: elsitioavicola.com.
5. Marks, Andrew R. (2013). Kalcija cikla proteīni un sirds mazspēja: mehānismi un terapija. The Journal of Clinical Investigation, 123 (1), 46-52. Saturs iegūts no: doi.org.
6. Pérez, Deiver (2013). Biogeoķīmiskie cikli. Saturs iegūts no: www.slideshare.net.
7. Zang, Hui un citi (2017). Salīdzinošs pētījums par kalcija riteņbraukšanas gēnu ekspresiju Bombejā (Harpadon nehereus) un Beltfish (Trichiurus lepturus) ar dažādām peldēšanas aktivitātēm. Saturs iegūts no: sciencedirect.com.