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Ciclos Biogeoquimicos

Ciclo del calcio: el mineral imprescindible para los huesos

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El símbolo del calcio es Ca. El elemento químico cuyo ciclo vamos a analizar cuenta con una masa atómica de 40,078 u y su número atómico es el 20. Se trata de un metal blando, concretamente del quinto más abundante en masa de la corteza terrestre.

Su nombre procede del latín calx, que se traduce como cal. De hecho se descubrió durante la electrólisis de un compuesto de mercurio y cal. Tanto por su masa como por su molaridad es el ion con mayor presencia  que se encuentra disuelto en el agua del mar, después del sodio, los cloruros, el magnesio y los sulfatos.

Curioso resulta determinar de qué color es el calcio. Podemos afirmar que las superficies recientes son de color blanco plateado, pero pronto presentan un cambio físico. Es entonces cuando exhiben un color levemente amarillo expuestas al aire. En última instancia se aprecian grises o blancas, debido a la formación de hidróxido al reaccionar con la humedad del ambiente.

Qué es el ciclo del Ca

Si te estás preguntando qué es el ciclo biogeoquímico del calcio has de saber que es el recorrido, de forma circular, que el Ca hace entre los seres vivos y su entorno.

Este mineral se recicla constantemente y se halla en el medio interno de los organismos como ion calcio (Ca2+) o también formando parte de otras moléculas. En algunos seres vivos se encuentra precipitado en forma de esqueleto interno (huesos de los vertebrados) o externo (huesos de los moluscos).

Los huesos cuentan con un alto contenido de Ca. Así, el 99% de este mineral en el interior del organismo se localiza en ellos. El restante 1% se distribuye en los tejidos blandos.

Ciclo del calcio

Cómo ocurre este ciclo

El proceso mediante el cual este mineral circula en el ambiente se produce del siguiente modo:

  • El mineral se encuentra en el lecho marino
  • Ciertos movimientos geológicos lo impulsan hacia la superficie en forma de rocas o depósitos sedimentarios
  • Diversos fenómenos atmosféricos descomponen dichas rocas
  • Llegado ese punto, el Ca es absorbido por las raíces de las plantas, consumido por los animales como una parte más de la cadena alimenticia y transportado por las aguas pertenecientes a los ríos
  • Al morir las plantas y animales, el Ca vuelve al suelo
  • El arrastre de los ríos y de las aguas fluviales, lleva este mineral de vuelta al lecho marino, donde el ciclo se reinicia. A su vez, el agua también lleva a cabo otro ciclo que podrás descubrir aquí.

Qué pasa en el cuerpo cuando falla el ciclo del calcio

La alteración del ciclo que nos ocupa puede tener consecuencias fatales en el organismo humano, dado que se relaciona con la liberación y recaptación del Ca2+ intracelular, o lo que es lo mismo, de la forma del Ca en el interior del organismo, activadora de la contracción y de la relajación muscular.

Cuando se produce un fallo en el ciclo del Ca2+,  el corazón deja de funcionar bien, manifestando una contractilidad deteriorada y fatales arritmias cardíacas.

Esto significa que el fallo en este elemento puede causar en el organismo una insuficiencia cardíaca (IC), grave patología que es la causa principal de muerte en los países desarrollados y cuya incidencia se acentúa en poblaciones cuya edad supera los 65 años.

Es habitual que estos fallos cardíacos sucedan a nivel del retículo sarcoplásmico (SR), organelo en el músculo en el que se almacena el Ca2+.

Por si todo esto fuera poco, el fallo de este mineral se relaciona con deformaciones óseas, hipertensión arterial, tetania y cáncer de colon. Este tipo de fallos se pueden producir como consecuencia de un exceso o ausencia de magnesio, zinc, manganeso, hierro y cobre.

Los problemas surgidos en torno a la absorción de calcio por parte de los organismos, retrasan y entorpecen el ciclo del Ca, para terminar originando algunas de las enfermedades citadas.

Asimismo, la contaminación de los ríos es susceptible de limitar la cantidad de calcio que termina en el lecho marino, comprometiendo la cantidad disponible de este mineral en el futuro.

Ciclo del calcio

Rol del ciclo del principal componente de la cáscara de los huevos

En consonancia con lo estudiado hasta ahora, el calcio se mueve entre las fases soluble e insoluble continuamente, un proceso que está relacionado con la vida en la Tierra:

Especies vegetales

El Ca y su ciclo están en conexión con el pH del suelo. La razón es que cuando el resto de los componentes del suelo, como el sodio (Na + 1), el potasio (K + 1) y el magnesio (Mg + 2) son muy altos y están positivamente cargados, disminuye la absorción del calcio por parte de las plantas.

Al mismo tiempo, los fertilizantes de nitrato aumentan la capacidad de absorción del Ca. Este mineral es absorbido por las plantas en su forma catiónica (ion cargado positivamente) como Ca + 2.

Tras ser absorbido por la raíz de la planta, el Ca se transporta junto con agua a través de su sistema vascular hasta el tallo, pecíolos y hojas.

El Ca constituye para las plantas un macronutriente secundario, contribuyendo con la rigidez de su pared celular, junto con la división celular de los meristemas y las puntas de las raíces.

Este mineral ayuda también en el proceso de absorción de magnesio así como en el almacenamiento de fosfatos en las vacuolas vegetales. Igualmente  participa en la fotosíntesis y en el transporte de azúcar en el sistema.

Especies animales

Los mamíferos y otros animales encuentran en el calcio un elemento que participa en la construcción y el mantenimiento de huesos y dientes, en la coagulación de la sangre y en la metabolización de los alimentos.

El Ca2+ está involucrado con la motilidad celular, la liberación de neurotransmisores, la transmisión de impulsos nerviosos y la permeabilidad de la membrana celular.

Del mismo modo, este elemento es uno de los que incide tanto en la función de transporte de las membranas celulares como en la transmisión de iones a través de las mismas.

La absorción de Ca por parte de los animales ocurre habitualmente en la parte superior del intestino delgado, si bien hay quien defiende que es absorbido también por difusión pasiva en la región proximal del duodeno.

Este proceso se lleva a cabo gracias a que se cuenta con la presencia de vitamina D y con un nivel óptimo de acidez en el intestino. Este mineral es el principal componente de la cáscara de los huevos.

Por último, algunos estudios científicos han relacionado ciertas proteínas del ciclo del calcio con la capacidad desarrollada por algunos peces para nadar a altas velocidades.

Publicaciones que son interesantes para conocer más sobre los tipos de ciclos:

Explicación en vídeo del ciclo del calcio

Fuentes y Referencias

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