المغنسيوم في فهم الأحياء

المغنسيوم هوعنصر أساسي في الأنظمة الحيوية. عادة ما يتواجد المغنسيوم كأيون Mg²⁺. وهومغذي معدني أساسي (أي عنصر غذائي) للحياة ويتواجد في جميع الخلايا في جميع العضيات. على سبيل المثال ثلاثي فوسفات الأدنوسين، المصدر الأساسي للطاقة في الخلايا، يجب حتى يرتبط بأيون مغنسيوم ليكون نشط حيوياً. ما يطلق عليه ثلاثي فوسفات الأدنوسين عادة ماقد يكون مغنسيون-ثلاثي فوسفات الأدنوسينMg-ATP. على هذا النحو، يلعب المغنسيوم دوراً في استقرار جميع المركبات عديدة الفوسفات في الخلايا، ومنها تلك المرتبطة بتخليق الدنا والرنا.

هناك أكثر من 300 انزيم يستلزم عملها التحفيزي وجود أيونات المغنسيوم، منها جميع الانزيمات المستخدمة أوالمخلقة لثلاثي فوسفات الأدنوسين، أوتلك التي تستخدم نيوكليوتايدات اخرى لتخليق الدنا أوالرنا.

في النباتات، يعتبر المغنسيوم عنصراً ضرورياً لتخليق الكلورفيل والتمثيل الضوئي.

الوظيفة

توازن المغنسيوم أمراً حيوياً لجميع العضيات. ويعتبر المغنسيوم من الأيونات الوفيرة نسبياً في قشرة ووشاح الأرض ويتوافر حيوياً بشكل كبير في الغلاف المائي للأرض. هذا التوافر، المقترن بالكيمياء المفيدة والغير عادية بدرجة عالية، قد يؤدي إلى استخدامه في تطور الأيون من أجل إرسال الإشارات، تنشيط الانزيم، والتحفيز. ومع ذلك، فالطبيعة غير العادية للمغنسيوم الأيوني قد تؤدي أيضاً إلى تحدي كبير في استخدام الأيون في الأنظمة الحيوية. الأغشية الحيوية غير نافذة للمغنسيوم (والأيونات الأخرى)، وبالتالي فإن نقل الپروتينات يجب حتى يسهل من تدفق المغنسيوم، من وإلى الخلايا والحجرات البين خلوية.

الكلوروفيل في النباتات يحول الماء إلى أكسجين O₂. الهيموگلوبين في الحيوانات الفقارية ينقل الأكسجين O₂ في الدم. ويتشابه الكلوروفيل إلى حد كبير مع الهيموگلوبين، باستثناء حتى المغنسيومقد يكون في مركز جزيء الكلوروفيل بينماقد يكون الحديد في مركز جزيء الهيموگلوبين، بالإضافة إلى اختلافات أخرى. تحافظ هذه العملية على حياة الخلايا على الأرض وتحتفظ بمستويات الخط القاعدي لثاني أكسيد الكربون والأكسجين في غلافنا الجوي.

صحة الإنسان

من النادر الإصابة بنقص المغنسيوم نظراً لانتشاره الواسع في الأغذية، ولا يظهر نقصه عادةً إلا مع وجود الأمراض مثل: إدمان الكحول، وسوء التغذية الپروتيني، واضطرابات الكلى، والقيء، والإسهال لفترات طويلة، وأمراض سوء الهضم والامتصاص، كما تظهر أعراض نقصه أحياناً لدى الأشخاص الذين يتناولون مدرات البول، ويؤدّي نقصه الشديد إلى ظهور الأعراض التالية على الإنسان:

تكزز العضلات (انقباضات وتشنجات في العضلات).
خلل في عمل الجهاز العصبي المركزي، الأمر الذي يمكن حتى يفسر الهلوسة التي تحصل كعرض انسحابي للكحول.
اختلافات في الشخصية.
الغثيان والقيء وفقدان الشهية.
قد يسبب الغيبوبة.
نقص في هرمون الغدة الجار درقية وخلل في استجابة العظام والكليتين لهذا الهرمون.
نقص في هرمون الكالسيتريول (الشكل النشط من فيتامين د) ومقاومة للفيتامين د.
خلل في تكوين العظام في الأشخاص صغار السن أوهشاشة العظام في كبار السن.
يحمل نقص تناول المغنسيوم خطر الإصابة بارتفاع ضغط الدم وأمراض القلب والشرايين.

التوصيات الغذائية

المصادر الغذائية

بعض الأغذية الغنية بالمغنسيوم

القائمة التالية لبعض الأغذية وكميات المغنسيوم الموجودة بها:

لوبياء (1/2 كوب) = 45 مگ
دقيق الحنطة السوداء (100گ (4 أونصة)) = 250 مگ
سمك الهلبوت (100گ (4 أونصة)) = 107 مگ
حليب: منخفض الدسم (1 كوب) = 40 مگ
شوفان (100گ (4 أونصة)) = 235 مگ
زبدة فول السوداني (2 ملعقة مائدة) = 50 مگ
سبانخ (1/2 كوب) = 80 مگ
خبز الحبة الكاملة (1 بترة) = 25 مگ

النطاق، التوزيع والتنظيم الحيوي

نموذج ملء الفراغ لجزيء الكلوروفيل، ويظهر أيون المغنسيون (الأخضر اللامع) في وسط مجموعة الپورفيرين.

الجيمياء الحيوية

الكلوروفيل

الانزيمات

الدور الأساسي في النشاط الحيوي لل ATP

الأحماض النووية

أغشية وجدران الخلية

الپروتينات

المنجنيز

أهمية لربط الأدوية

قياس المغنسيوم في العينات الحيوية

بواسطة النظائر المشعة

بواسطة مؤشرات الفلورسنت

بواسطة الفسيولوجيا الحيوية

بواسطة مطيافية الاختصاص

نقل المغنسيوم

فسيولوجيا لانبات

المتطلبات والتداخلات الغذائية

توزيع أيونات المغنسيوم في النبات

شكل 1: المغنسيوم في النبات.

شكل 2: المغنسيوم في خلية النبات.

المغنسيوم، الكلوروپلاست والتمثيل الضوئي

إجهاد المغنسيوم

انظر أيضاً

Ion channels
Myers' cocktail
نقص المغنسيوم (طب)
نقص المغنسيوم (نبات)
الكالسيوم في فهم الأحياء

الهوامش

^ "Magnesium (In Biological Systems)". Van Nostrand's Scientific Encyclopedia. 2006. doi:10.1002/0471743984.vse4741.
^ Leroy, J. (1926). "Necessite du magnesium pour la croissance de la souris". Comptes Rendus des Séances de la Société de Biologie. 94: 431–433.
^ Lusk, J.E.; Williams, R.J.P.; Kennedy, E.P. (1968). "Magnesium and the growth of Escherichia coli". Journal of Biological Chemistry. 243 (10): 2618–2624. PMID 4968384.
^ Marschner, H. (1995). Mineral Nutrition in Higher Plants. San Diego: Academic Press. ISBN .
^ "Definition: magnesium from Online Medical Dictionary". Archive.org. 25 December 2007. Retrieved 17 January 2018.
^ Granick S, Evolution of Heme and Chlorophyll in book, Bryson V, HJ Vogel, ed., Evolving Genes and Proteins. Academic Press, NY and London, 1965, pp. 67-88.
^ ما هي أعراض نقص المغنيسيوم في الجسم، موضوع دوت.كوم

المصادر

Romani, Andrea M.P. (2013). "Chapter أربعة Magnesium Homeostasis in Mammalian Cells". In Banci, Lucia (Ed.) (ed.). Metallomics and the Cell. Metal Ions in Life Sciences. 12. Springer. doi:10.1007/978-94-007-5561-l_4. ISBN .CS1 maint: extra text: editors list (link) electronic-book ISBN 978-94-007-5561-1 نطقب:Issn electronic-نطقب:Issn
Findling, R. L.; Maxwell, K; Scotese-Wojtila, L; Huang, J; Yamashita, T; Wiznitzer, M (1997). "High-dose pyridoxine and magnesium administration in children with autistic disorder: an absence of salutary effects in a double-blind, placebo-controlled study". J Autism Dev Disord. 27 (4): 467–478. doi:10.1023/A:1025861522935. PMID 9261669.
Green, V.; Pituch, K.; Itchon, J.; Choi, A.; O'Reilly, M.; Sigafoos, J. (2006). "Internet Survey of Treatments Used by Parents of Children with Autism". Research in Developmental Disabilities. 27 (1): 70–84. doi:10.1016/j.ridd.2004.12.002. PMID 15919178.
Lelord, G.; Muh, JP; Barthelemy, C; Martineau, J; Garreau, B; Callaway, E (1981). "Effects of pyridoxine and magnesium on autistic symptoms--initial observations". J Autism Dev Disord. 11 (2): 219–230. doi:10.1007/BF01531686. PMID 6765503.
Martineau, J.; et al. (1985). "Vitamin B6, magnesium, and combined B6-Mg: therapeutic effects in childhood autism." Biol". Psychiatry. 20 (5): 467–478. doi:10.1016/0006-3223(85)90019-8.
Tolbert, L.; Haigler, T; Waits, MM; Dennis, T (1993). "Brief report: lack of response in an autistic population to a low dose clinical trial of pyridoxine plus magnesium". J Autism Dev Disord. 23 (1): 193–199. doi:10.1007/BF01066428. PMID 8463199.
Mousain-Bosc M, Roche M, Polge A, Pradal-Prat D, Rapin J, Bali JP (Mar 2006). "Improvement of neurobehavioral disorders in children supplemented with magnesium-vitamin B6. I. Attention deficit hyperactivity disorders". Magnes Res. 19 (1): 46–52. PMID 16846100.
Mousain-Bosc M, Roche M, Polge A, Pradal-Prat D, Rapin J, Bali JP (Mar 2006). "Improvement of neurobehavioral disorders in children supplemented with magnesium-vitamin B6. II. Pervasive developmental disorder-autism". Magnes Res. 19 (1): 53–62. PMID 16846101.

وصلات خارجية

Magnesium Deficiency
List of foods rich in Magnesium
The Magnesium Website- Includes full text papers and textbook chapters by leading magnesium authorities Mildred Seelig, Jean Durlach, Burton M. Altura and Bella T. Altura. Links to over 300 articles discussing magnesium and magnesium deficiency.
Dietary Reference Intake
Healing Thresholds - description of research studies regarding supplementation with magnesium and other therapies for autism