Биологическое значение магния

Введение

Магний является одним из наиболее распространенных химических элементов на Земле. Атомный номер 12, атомная масса 24,305, валентность +2. В природе существует 3 стабильных изотопа магния - 24 мг, 25 мг и 26 мг. Известно шесть радиоактивных изотопов Мg, из которых 5 являются короткоживущими 20 мг, 21 мг, 22 мг, 23 мг и 27 мг с периодом полураспада от десятых долей секунды до 10 минут и 28 мг с периодом полураспада 21,3 часа (распадами) с образованием недолговечного 28Al), который используется для изучения метаболизма магния в организме.

Магний - серебристо-белый блестящий металл; температура плавления составляет 651°, температура кипения составляет 1107°. Химически магний очень активен. На воздухе или в присутствии сильных кислот магний легко окисляется с образованием оксидной пленки, которая защищает его от дальнейшего окисления. При 600-650° он горит ярким пламенем. Магний реагирует с галогенами, вытесняет большинство металлов из их солей и водород из воды и кислот.

Магний в природе

Земная кора богата магнием - в нем содержится более 2,1% этого элемента. Только шесть элементов периодической системы встречаются на Земле чаще, чем магний. Это часть почти двухсот минералов. Но они получают его в основном из трех - магнезита, доломита и карналлита. Магний содержится в кристаллических породах в форме нерастворимых карбонатов или сульфатов, а также (в менее доступной форме) в форме силикатов. Оценка его общего содержания существенно зависит от используемой геохимической модели, в частности, от весовых соотношений вулканических и осадочных пород.

Большое количество магния содержится в водах морей и океанов, а также в природных рассолах. В некоторых странах они являются сырьем для производства магния. По содержанию морской воды он уступает только натрию из металлических элементов. Каждый кубический метр морской воды содержит около 4 кг магния. Магний также содержится в пресной воде, определяя, наряду с кальцием, его жесткость.

Биологическая роль магния

В организме количество магния составляет всего несколько десятых или сотых процента, но оно играет важную роль в жизненных процессах. Доказано, что недостаток магния в организме способствует заболеванию инфарктом миокарда. Недостаточное количество магния в крови является признаком переутомления или стресса.

Основными продуктами, содержащими магний, являются абрикосы, персики, цветная капуста и белокочанная капуста, помидоры и картофель.

В организме всасывается менее 40% магния, поступающего в него, поскольку его соединения плохо всасываются в кишечнике. Магний усиливает обмен углеводов в мышцах, укрепляет кости; если в организме нарушается баланс магния и кальция, то почти весь магний включается в костную ткань, вытесняя оттуда кальций. Это приводит к рахиту.

Нервная система также содержит большое количество магния, особенно в спинном мозге. Большое значение магния для деятельности нервной системы подтверждается тем фактом, что когда магний вводится в кровь, человек или животное попадает в очень спокойное абстрагированное состояние. Это свойство магния используется в медицине.

У некоторых животных содержание магния относительно высокое. Например, в теле известковой губки содержится 4% магния, в талломе некоторых водорослей - более 3%.

Магний является частью хлорофилла и, следовательно, играет незаменимую роль в фотосинтезе и газообмене планеты; Общее содержание магния в тканях растений на Земле, по некоторым оценкам, составляет около 1011 тонн.

Помимо хлорофилла, магний во всех растительных тканях также участвует в образовании жиров, в превращении соединений фосфора. Особенно много магния в соке растений каучука. Недостаток магния приводит к уменьшению количества