钙和镁的生物学意义

---

钙

钙是人体中最重要和最丰富的矿物质之一，与我们的健康骨骼和牙齿有关，有助于肌肉收缩，它还在血液凝固中发挥着重要作用。作为化学元素，钙的符号为 Ca，原子序数为 20，原子量为 40.078u。它属于第 2 族，即碱土金属。它是一种活泼金属，暴露在空气中会形成黑色的氧化物硝酸盐。

钙的生物学意义

让我们看看钙在生物体中的生物学意义。

• 细胞过程受钙的调节，它在生物体中具有重要的结构作用。

• 钙参与许多生化反应，包括骨骼系统的构建、细胞之间的交流以及促进肌肉活动。

• 钙还调节骨骼肌的结构和功能、纤维蛋白的聚合以及神经系统中脉冲的传导。

• 钙是原生动物、植物和动物中重要的细胞内信使。

• 存在于质膜和细胞器中的钙转运系统根据生理周期的不同需求调节各个隔室中钙的离子浓度，这些系统通过几种激素和钙结合蛋白的作用上调钙的进入。

• 钙在凝血级联反应的调节中起主要作用，即在维持止血方面起主要作用。

• 血液血浆中的钙水平在人体中起着非常重要的作用。血浆钙水平在图 2 中显示。

钙在植物界中的生物学意义

钙用于在单个细胞之间形成连接，这些细胞是维持整个植物刚性的必要条件。例如：海藻。

关于钙的事实

• 钙是一种碱土金属，可以提纯成柔软的银白色碱土金属。由于这些金属具有反应性，因此钙看起来呈白色、暗白色或灰色。

• 钙是地壳中第五丰富的元素。大约 3% 的钙存在于海洋和土壤中。

• 钙是人体中最丰富的金属。如果我们从成年人体内分离出钙，我们将得到大约 2 磅的金属。

• 钙是一种自公元 1 世纪以来就广为人知的元素。早期的罗马人以氧化钙制备石灰而闻名。

镁

与钙一样，镁也是一种化学元素。它用 Mg 表示，原子序数为 12。它是一种有光泽的灰色固体。它与其他五种碱土金属共享许多物理和化学性质。它的原子量为 24.305u，原子序数为 12。

镁的生物学意义

镁调节体内多种生化反应，包括神经和肌肉的正常功能以及血压的调节。

• 镁是生物系统中最必需的矿物质之一。它存在于所有生物体的每个细胞中。

• 细胞中的主要能量来源是 ATP（三磷酸腺苷）。只有当它与镁离子结合时，这种 ATP 才能具有生物活性。

• 镁还在 DNA 和 RNA 的合成中发挥重要作用，因为它可以稳定细胞中的所有多磷酸盐成分。

• 镁有效地用于医疗程序和便秘的肠道准备。

• 镁在胰岛素敏感性中起重要作用

• 镁缺乏会导致人类健康问题，包括肝脏疾病、心力衰竭、呕吐等

• 镁有助于肌肉细胞在收缩后放松，因为它充当天然的钙阻滞剂。

镁在植物界中的生物学意义

在植物界，镁是叶绿素合成和光合作用所必需的。

• 镁有助于磷的吸收和转化。

• 镁还在植物中糖和淀粉的转化中发挥重要作用，并调节其他营养物质的吸收。

关于镁的事实

• 镁是光合作用必不可少的元素，

• 镁存在于每个叶绿素分子的中心。

• 如果将水添加到镁火中，火会燃烧得更猛烈，因为它会产生氢气。

• 镁是宇宙中第九丰富的元素。

• 镁离子存在于体内的每个细胞中。

• 人体中约 60% 的镁存在于骨骼中，39% 存在于肌肉组织中，1% 存在于细胞外。

• 中国是镁的主要生产国。

镁的生物医学应用

• 镁控制炎症

• 增加成骨细胞活性

• 增强软骨生成分化并减少钙化。

镁缺乏的原因

• 食物来源减少：现代农业和食品加工技术已大大降低了镁的含量

• 压力

• 某些药物：咖啡因、酒精甚至某些抗生素都会耗尽镁的含量

镁缺乏的症状

• 身体方面：镁缺乏会导致肌肉痉挛、紧张、震颤、便秘、头痛、疲劳。

• 心理方面：睡眠障碍、情绪低落、焦虑、易怒。

常见问题

Q1. 什么是血液凝固？

答：血液凝固也称为凝血。当我们受伤时，这是一个防止过度出血的重要过程。

Q2. 什么是聚合？

答：聚合是一个过程，其中较小的分子发生化学结合，产生非常大的链状网络分子。

Q3. 什么是蛋白质合成？

答：它是细胞制造蛋白质的过程。它分为两个阶段：转录和翻译。

Q4. 镁是否合成叶绿素？

答：植物光合作用背后的动力是镁。它帮助叶绿素捕获光合作用所需的太阳能。