鈣和鎂的生物學意義

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鈣

鈣是人體中最重要和最豐富的礦物質之一，與我們的健康骨骼和牙齒有關，有助於肌肉收縮，它還在血液凝固中發揮著重要作用。作為化學元素，鈣的符號為 Ca，原子序數為 20，原子量為 40.078u。它屬於第 2 族，即鹼土金屬。它是一種活潑金屬，暴露在空氣中會形成黑色的氧化物硝酸鹽。

鈣的生物學意義

讓我們看看鈣在生物體中的生物學意義。

• 細胞過程受鈣的調節，它在生物體中具有重要的結構作用。

• 鈣參與許多生化反應，包括骨骼系統的構建、細胞之間的交流以及促進肌肉活動。

• 鈣還調節骨骼肌的結構和功能、纖維蛋白的聚合以及神經系統中脈衝的傳導。

• 鈣是原生動物、植物和動物中重要的細胞內信使。

• 存在於質膜和細胞器中的鈣轉運系統根據生理週期的不同需求調節各個隔室中鈣的離子濃度，這些系統通過幾種激素和鈣結合蛋白的作用上調鈣的進入。

• 鈣在凝血級聯反應的調節中起主要作用，即在維持止血方面起主要作用。

• 血液血漿中的鈣水平在人體中起著非常重要的作用。血漿鈣水平在圖 2 中顯示。

鈣在植物界中的生物學意義

鈣用於在單個細胞之間形成連線，這些細胞是維持整個植物剛性的必要條件。例如：海藻。

關於鈣的事實

• 鈣是一種鹼土金屬，可以提純成柔軟的銀白色鹼土金屬。由於這些金屬具有反應性，因此鈣看起來呈白色、暗白色或灰色。

• 鈣是地殼中第五豐富的元素。大約 3% 的鈣存在於海洋和土壤中。

• 鈣是人體中最豐富的金屬。如果我們從成年人體內分離出鈣，我們將得到大約 2 磅的金屬。

• 鈣是一種自公元 1 世紀以來就廣為人知的元素。早期的羅馬人以氧化鈣製備石灰而聞名。

鎂

與鈣一樣，鎂也是一種化學元素。它用 Mg 表示，原子序數為 12。它是一種有光澤的灰色固體。它與其他五種鹼土金屬共享許多物理和化學性質。它的原子量為 24.305u，原子序數為 12。

鎂的生物學意義

鎂調節體內多種生化反應，包括神經和肌肉的正常功能以及血壓的調節。

• 鎂是生物系統中最必需的礦物質之一。它存在於所有生物體的每個細胞中。

• 細胞中的主要能量來源是 ATP（三磷酸腺苷）。只有當它與鎂離子結合時，這種 ATP 才能具有生物活性。

• 鎂還在 DNA 和 RNA 的合成中發揮重要作用，因為它可以穩定細胞中的所有多磷酸鹽成分。

• 鎂有效地用於醫療程式和便秘的腸道準備。

• 鎂在胰島素敏感性中起重要作用

• 鎂缺乏會導致人類健康問題，包括肝臟疾病、心力衰竭、嘔吐等

• 鎂有助於肌肉細胞在收縮後放松，因為它充當天然的鈣阻滯劑。

鎂在植物界中的生物學意義

在植物界，鎂是葉綠素合成和光合作用所必需的。

• 鎂有助於磷的吸收和轉化。

• 鎂還在植物中糖和澱粉的轉化中發揮重要作用，並調節其他營養物質的吸收。

關於鎂的事實

• 鎂是光合作用必不可少的元素，

• 鎂存在於每個葉綠素分子的中心。

• 如果將水新增到鎂火中，火會燃燒得更猛烈，因為它會產生氫氣。

• 鎂是宇宙中第九豐富的元素。

• 鎂離子存在於體內的每個細胞中。

• 人體中約 60% 的鎂存在於骨骼中，39% 存在於肌肉組織中，1% 存在於細胞外。

• 中國是鎂的主要生產國。

鎂的生物醫學應用

• 鎂控制炎症

• 增加成骨細胞活性

• 增強軟骨生成分化並減少鈣化。

鎂缺乏的原因

• 食物來源減少：現代農業和食品加工技術已大大降低了鎂的含量

• 壓力

• 某些藥物：咖啡因、酒精甚至某些抗生素都會耗盡鎂的含量

鎂缺乏的症狀

• 身體方面：鎂缺乏會導致肌肉痙攣、緊張、震顫、便秘、頭痛、疲勞。

• 心理方面：睡眠障礙、情緒低落、焦慮、易怒。

常見問題

Q1. 什麼是血液凝固？

答：血液凝固也稱為凝血。當我們受傷時，這是一個防止過度出血的重要過程。

Q2. 什麼是聚合？

答：聚合是一個過程，其中較小的分子發生化學結合，產生非常大的鏈狀網路分子。

Q3. 什麼是蛋白質合成？

答：它是細胞製造蛋白質的過程。它分為兩個階段：轉錄和翻譯。

Q4. 鎂是否合成葉綠素？

答：植物光合作用背後的動力是鎂。它幫助葉綠素捕獲光合作用所需的太陽能。