SIKLUS MAGNESIUM: KARAKTERISTIK, KOMPONEN DAN KEPENTINGANNYA - LINGKUNGAN HIDUP - 2025

The siklus magnesium adalah proses biogeokimia yang menggambarkan aliran dan transformasi magnesium antara makhluk tanah dan hidup. Magnesium ditemukan di alam terutama di batuan kapur dan marmer. Melalui erosi ia memasuki tanah, di mana sebagian tersedia untuk diserap oleh tanaman, dan melalui mereka mencapai seluruh jaringan trofik.

Sebagian magnesium pada makhluk hidup kembali ke tanah ketika dikeluarkan dari hewan atau melalui dekomposisi tumbuhan dan hewan. Di dalam tanah, sebagian kecil magnesium hilang karena pencucian, dan oleh limpasannya mencapai lautan.

Gambar: Kekurangan magnesium pada spesies palem. Penulis: Scot Nelson di flickr.com

Siklus magnesium sangat penting bagi kehidupan di planet ini. Fotosintesis bergantung padanya, karena mineral ini merupakan bagian penting dari molekul klorofil. Pada hewan itu penting dalam keseimbangan neurologis dan hormonal tubuh. Selain menjadi basis struktural otot dan tulang.

Karakteristik umum

Magnesium adalah suatu unsur kimia, yang simbolnya adalah Mg. Nomor atomnya adalah 12 dan massanya 24.305.

Magnesium murni tidak tersedia di alam. Itu ditemukan membentuk bagian dari komposisi lebih dari 60 mineral, seperti dolomit, dolomit, magnesit, brucite, karnalit dan olivin.

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

Magnesium merupakan 0,75% dari bahan kering tanaman. Ini adalah bagian dari molekul klorofil sehingga terlibat dalam fotosintesis. Ini juga berpartisipasi dalam sintesis minyak dan protein dan dalam aktivitas enzimatik metabolisme energi.

Komponen

Siklus karbon global dapat lebih dipahami jika dipelajari sebagai dua siklus sederhana yang berinteraksi satu sama lain: magnesium di lingkungan dan magnesium pada makhluk hidup.

Magnesium di lingkungan

Magnesium ditemukan dalam konsentrasi tinggi di batu kapur dan batu marmer. Sebagian besar magnesium yang ada di tanah berasal dari erosi jenis batuan ini. Masukan penting magnesium lainnya ke tanah saat ini adalah pupuk.

Di dalam tanah, magnesium terjadi dalam tiga bentuk: dalam larutan, dalam bentuk yang dapat dipertukarkan, dan dalam bentuk yang tidak dapat dipertukarkan.

Magnesium dalam larutan tanah tersedia dalam bentuk senyawa terlarut. Bentuk magnesium ini seimbang dengan magnesium yang dapat ditukar.

Magnesium yang dapat ditukar adalah magnesium yang secara elektrostatis melekat pada partikel tanah liat dan bahan organik. Fraksi ini, bersama dengan magnesium dalam larutan tanah, merupakan Mg yang tersedia untuk tanaman.

Magnesium yang tidak dapat ditukar ditemukan sebagai komponen mineral tanah primer. Ini adalah bagian dari jaringan kristal yang merupakan dasar struktural silikat tanah.

Fraksi ini tidak tersedia untuk tanaman, karena proses degradasi mineral tanah terjadi dalam jangka waktu yang lama.

Magnesium yang terkandung di dalam tanah hilang dengan pencucian, lebih tinggi di daerah dengan curah hujan tinggi dan di tanah dengan tekstur berpasir. Magnesium yang hilang melalui pencucian mencapai lautan untuk menjadi bagian dari air laut.

Kehilangan magnesium penting lainnya di tanah adalah panen (di bidang pertanian). Biomassa ini dikonsumsi di luar areal produksi dan tidak kembali ke tanah dalam bentuk kotoran.

Magnesium pada makhluk hidup

Magnesium yang diserap tanaman dari dalam tanah merupakan kation dengan dua muatan positif (Mg ²⁺ ). Absorpsi terjadi melalui dua mekanisme: absorpsi pasif dan difusi.

85% magnesium memasuki pabrik melalui penyerapan pasif, didorong oleh aliran transpirasi atau aliran massa. Sisa magnesium masuk melalui difusi, pergerakan ion dari area dengan konsentrasi tinggi ke area dengan konsentrasi lebih rendah.

Di satu sisi, magnesium yang diasimilasi oleh sel bergantung pada konsentrasinya dalam larutan tanah. Di sisi lain, hal ini bergantung pada kelimpahan kation lain seperti Ca ²⁺ , K ⁺ , Na ⁺ dan NH ⁴⁺ yang bersaing dengan Mg ²⁺ .

Hewan memperoleh magnesium saat mereka mengonsumsi tumbuhan yang kaya mineral ini. Sebagian dari magnesium ini disimpan di usus kecil dan sisanya dikeluarkan, untuk kembali ke tanah.

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

Ini terjadi dengan menggabungkan mekanisme peredam (pengangkutan ion ke ruang penyimpanan atau ekstraseluler) dan penyangga (pengikatan ion ke protein dan molekul lain).

Pentingnya

Siklus magnesium adalah proses penting untuk kehidupan. Salah satu proses terpenting untuk semua kehidupan di planet ini, fotosintesis, bergantung pada aliran mineral ini.

Siklus magnesium berinteraksi dengan siklus biogeokimia lainnya, berpartisipasi dalam keseimbangan biokimia elemen lain. Ini adalah bagian dari siklus kalsium dan fosfor dan terlibat dalam proses penguatan dan fiksasinya.

Pentingnya magnesium pada makhluk hidup

Pada tumbuhan, magnesium adalah bagian struktural dari molekul klorofil, itulah sebabnya ia terlibat dalam fotosintesis dan dalam fiksasi CO ₂ sebagai koenzim. Selain itu, ini terlibat dalam sintesis karbohidrat dan protein, serta dalam pemecahan karbohidrat menjadi asam piruvat (respirasi).

Pada gilirannya, magnesium memiliki efek pengaktifan pada glutamin sintetase, enzim esensial dalam pembentukan asam amino seperti glutamin.

Pada manusia, dan hewan lainnya, ion magnesium memainkan peran penting dalam aktivitas koenzim. Ini terlibat dalam pembentukan neurotransmiter dan neuromodulator dan dalam repolarisasi neuron. Ini juga mempengaruhi kesehatan flora bakteri usus.

Pada gilirannya, magnesium mengintervensi sistem muskuloskeletal. Ini adalah bagian penting dari komposisi tulang. Ini mengintervensi relaksasi otot dan berpartisipasi dalam regulasi detak jantung.

Referensi

1. Campo, J., JM Maass, V J. Jaramillo dan A. Martínez Yrízar. (2000). Siklus kalsium, kalium, dan magnesium dalam ekosistem hutan kering tropis Meksiko. Biogeokimia 49: 21-36.
2. Nelson, DL dan Cox, MM 2007. Lehninger: Prinsip-prinsip Biokimia Edisi Kelima. Edisi Omega. Barcelona. 1286 hal.
3. Quideau, SA, RC Graham, OA Chadwick, dan HB Wood. (1999). Siklus Biogeokimia Kalsium dan Magnesium oleh Ceanothus dan Chamise. Jurnal Masyarakat Ilmu Tanah Amerika 63: 1880–1888.
4. Yabe, T. dan Yamaji, T. (2011) Peradaban Magnesium: Sumber Energi Alternatif Baru untuk Minyak. Editorial Pan Stanford. Singapura. 147 hal.
5. Kontributor Wikipedia. (2018, 22 Desember). Magnesium dalam biologi. Di Wikipedia, The Free Encyclopedia. Diperoleh 15:19, 28 Desember 2018, dari wikipedia.org.
6. Göran I. Ågren, Folke dan O. Andersson. (2012). Ekologi Ekosistem Terestrial: Prinsip dan Aplikasi. Cambridge University Press.