ما هي دورة الكالسيوم؟

دورة الكالسيوم هي المسار الذي يصنعه الكالسيوم بين الكائنات الحية وبيئتها ، بطريقة دائرية. الكالسيوم هو عنصر معدني أو كيميائي يتم إعادة تدويره باستمرار. تم اكتشافه في عام 1808 من قبل همفري ديفي.

اسمها يأتي من calx اللاتينية ، وهو ما يعني الجير. في الواقع ، حدث اكتشافه أثناء التحليل الكهربائي لمركب به زئبق وجير.

يوجد في الغلاف الصخري في شكل صخور وضمن المكونات الكيميائية لجميع الكائنات الحية تقريبًا بنسب متغيرة تبلغ حوالي 2.45٪ في الحيوانات و 0.007٪ في النباتات.

إنه خامس أكثر العناصر وفرة على سطح الأرض ، ويمثل 3.6 ٪ بالوزن. ويمثل في صيغة كيميائية برمز Ca ورقمه الذري 20. عندما يحترق ، يطلق أكسيد الكالسيوم.

يوجد الكالسيوم داخل الكائنات الحية مثل أيون الكالسيوم (Ca2 +) أو مكمل لجزيئات أخرى ذات أهمية صناعية مثل الكربونات والكبريتات. ويوجد أيضًا في معادن أخرى مثل الفلوريد والفوسفات والسيليكات.

في حالته المعدنية ، يتفاعل مع الماء لتكوين هيدروكسيد الكالسيوم (OH) 2 ويطلق الهيدروجين.

العظام لديها نسبة عالية من الكالسيوم. في الواقع ، هناك 99 ٪ من الكالسيوم في الجسم هناك ، في العظام. يتم توزيع 1 ٪ المتبقية في الأنسجة الرخوة.

كيف تحدث دورة الكالسيوم؟

تحدث عملية تداول الكالسيوم في البيئة على النحو التالي:

انها في قاع البحر.
الحركات الجيولوجية تأخذها إلى السطح في شكل رواسب أو صخور رسوبية.
الظواهر الجوية المميزة تتحلل هذه الصخور.
عند هذه النقطة ، يتم امتصاص الكالسيوم بواسطة جذور النباتات ، التي تستهلكها الحيوانات كجزء من السلسلة الغذائية وتنقلها مياه الأنهار.
عندما تموت النباتات والحيوانات ، فإنها تعود إلى الأرض.
إن سحب المياه النهرية والأنهار ، يعيد الكالسيوم إلى قاع البحر حيث تستأنف الدورة.

دور دورة الكالسيوم في الحياة

وفقًا لما شوهد حتى الآن ، يتحرك الكالسيوم بين المرحلتين غير القابلة للذوبان والمذاب بشكل مستمر. التالي سنرى كيف ترتبط هذه العملية بالحياة على الأرض.

الحياة النباتية

يرتبط الكالسيوم ودوره بدرجات الحموضة في التربة لأنه عندما تكون مكونات التربة الأخرى (الصوديوم (Na + 1) والبوتاسيوم (K + 1) والمغنيسيوم (Mg + 2)) مرتفعة للغاية ويتم شحنها بشكل إيجابي ، امتصاص الكالسيوم من النباتات ، وانخفاض.

بينما الأسمدة نترات ، وزيادة قدرة امتصاص الكالسيوم. تمتص الكالسيوم بواسطة النباتات في شكلها الكاتيوني (أيون موجب الشحنة) كـ Ca + 2.

بعد أن يتم امتصاصه من قبل جذر النبات ، يتم نقل الكالسيوم بالماء من خلال نظام الأوعية الدموية إلى الجذع والأعناق إلى الأوراق.

الكالسيوم هو مغذ رئيسي ثانوي للنباتات ويساهم في صلابة جدار الخلية ، وكذلك في انقسام الخلايا من meristems ونصائح الجذور.

يساعد هذا المعدن أيضًا في امتصاص المغنيسيوم وتخزين الفوسفات في فجوات النبات. وتشارك أيضا في التمثيل الضوئي ونقل السكر في النظام.

الحياة الحيوانية

في حالة الثدييات وغيرها من الحيوانات ، تشارك في بناء وصيانة العظام والأسنان ؛ في تخثر الدم ، والتمثيل الغذائي الغذائي.

يتمثل الكالسيوم (Ca2 +) في حركة الخلية وانتقال النبضات العصبية وإطلاق النواقل العصبية ونفاذية غشاء الخلية.

أيضًا ، هذا العنصر هو أحد العناصر التي تؤثر على وظيفة نقل أغشية الخلايا وانتقال الأيونات من خلالها.

يحدث امتصاص الكالسيوم في الحيوانات عادة في الجزء العلوي من الأمعاء الدقيقة. ويجادل البعض بأنه يتم امتصاصه أيضًا عن طريق الانتشار السلبي في المنطقة القريبة من الاثني عشر.

تحدث هذه العملية بفضل وجود فيتامين (د) والمستوى الأمثل من الحموضة في الأمعاء. الكالسيوم هو المكون الرئيسي لقذيفة البيض.

كما تم ربط بعض بروتينات دورة الكالسيوم ، من خلال الدراسات العلمية ، بقدرة بعض الأسماك على السباحة بسرعات عالية.

ماذا يحدث في الجسم عندما تفشل دورة الكالسيوم؟

يمكن أن يكون لتغيير دورة الكالسيوم عواقب مميتة في جسم الإنسان لأنه يرتبط بإطلاق واستعادة وجود Ca2 + داخل الخلايا (شكل الكالسيوم داخل الجسم) ، الذي ينشط تقلص العضلات والاسترخاء.

إذا فشلت دورة Ca2 ، فشل القلب ؛ هناك ضعف الانقباض وعدم انتظام ضربات القلب القاتلة.

وهذا يعني أن الفشل في الكالسيوم يمكن أن يسبب قصور القلب (HF) ، وهو مرض يمثل السبب الرئيسي للوفاة في البلدان المتقدمة. ولا يزال معدل الإصابة ينمو في السكان الذين تزيد أعمارهم عن 65 عامًا.

عادةً ما تحدث هذه الإخفاقات في الدورة على مستوى الشبكة الساركوبلازمية (SR) ، وهي العضويات في العضلات حيث يتم تخزين Ca2 +.

وبالمثل ، ترتبط عيوب هذا المعدن بتشوه العظام ، الكزاز ، ارتفاع ضغط الدم الشرياني وسرطان القولون.

مشاكل في امتصاص الكالسيوم من قبل الكائنات الحية ، والتأخير ويتداخل مع دورة الكالسيوم وينتهي توليد بعض الأمراض المذكورة في الأسطر السابقة.

يمكن أن تحدث هذه الإخفاقات بسبب زيادة أو عدم وجود المغنيسيوم والمنغنيز والزنك والنحاس والحديد.

وبالمثل ، فإن تلوث الأنهار يمكن أن يحد من كمية الكالسيوم التي تصل إلى قاع البحر ، وبالتالي يضر بكمية الكالسيوم المتاحة في المستقبل.