המגנזיום, הסידן, האשלגן והנתרן נראים מקובצים היטב בטבלה המחזורית. אלמנטים המופיעים קרוב זה לזה על השולחן קשורים ונוטים לחלוק תכונות משותפות רבות. בהתחשב בכך שארבעת היסודות האלה דומים כל כך מבחינה כימית, אין זה מפתיע שהם מתפקדים בגופכם יחד כאלקטרוליטים. אלקטרוליט הוא כימיקל פעיל ביולוגית הנושא מטען.
אלקאלי מטאל
גם נתרן וגם אשלגן נמצאים בעמודה האנכית הראשונה של המטען התקופתי, מה שהופך אותם למתכות אלקליות לקבוצה 1. מתכות אלקאליות מגיבות מאוד. לדוגמא, ירידת אפילו כמות קטנה של מתכת נתרנית טהורה במים בטמפרטורת החדר יוצרת תגובה חזקה מאוד המייצרת טמפרטורות גבוהות ומייצרת גז מימן. מתכות אלה נמצאות תמיד בשילוב עם אלמנט אחר מכיוון שזה מייצב את המתכת. מלחים נפוצים הנוצרים על ידי מתכות אלה כוללים נתרן כלורי ואשלגן כלוריד.
מתכות אלקליות
גם המגנזיום וגם הסידן נמצאים בעמודה האנכית השנייה בתרשים התקופתי. כמו כל היסודות בקבוצה 2, מגנזיום וסידן הם מתכות אדמה אלקליות. שתיהן מתכות רכות, בצבע כסף, המגיבות במהירות עם גזי הלוגן כמו פלואור, כלור וברום ליצירת מלחים. שניהם מגיבים עם מים ליצירת תמיסות בסיסיות חזקות עם pH גבוה מ 7. קבוצה זו מגיבה לאט יותר עם מים מאשר מתכות בקבוצה 1, כך שמגנזיום מגיב רק עם אדים וסידן דורש מים חמים כדי ליצור פתרונות בסיסיים.
תקופות כימיות
מגנזיום ונתרן מופיעים זה ליד זה בשורה האופקית השלישית, מה שהופך אותם לתקופה לשלושה יסודות. יחד הם מהווים את גוש ה- S של תקופה זו. המשמעות היא שהאלקטרון בעל האנרגיה הגבוהה ביותר שלו נמצא במעטפת ה- S-orbitital. תצורה זו מסבירה, בחלקה, מדוע אלמנטים אלה כל כך מגיבים.
האשלגן והסידן מופיעים זה ליד זה בשורה הרביעית בתרשים התקופתי, מה שהופך אותם לתקופה של ארבעה יסודות. כמו מגנזיום ונתרן, האלקטרונים החיצוניים שלהם נמצאים במעטפת ה- S.
דמיון ביולוגי
כל ארבעת המינרלים הללו מתרחשים בטבע. ליקויים כתוצאה מחוסר צריכת תזונה נדירים מכיוון שכל הארבעה נמצאים ברוב המזונות. אפילו סידן, שרבים מהאנשים נוטלים באופן קבוע לבריאות העצם, לעתים רחוקות חסר באנשים. הבעיה עם תוספי סידן לא כל כך בין אם האדם מקבל מספיק סידן או אם הסידן שהם מקבלים נספג לעצמות. חסרים אמיתיים במינרלים אלה מעידים בדרך כלל על בעיה אחרת, כמו אנורקסיה או אלכוהוליזם.
ריכוז הסרום של כל המינרלים הללו מווסת היטב על ידי הכליות. שמירה על ריכוז קבוע בסרום נתרן, אשלגן וסידן היא קריטית מכיוון שכולם מעורבים בהעברת אותות מעצב אחד למשנהו.
שימושים ביולוגיים
כימיקלים אלה משמשים גם למטרות רבות מחוץ לסרום. גם סידן וגם אשלגן מופצים באופן נרחב בעצמות. המגנזיום הוא חלק מכל מולקולת ATP והוא מעורב בסינתזת DNA ו- RNA. ככאלה, זה הכרחי כמעט לכל התגובות הביוכימיות ולצמיחה. נתרן מעורב בוויסות נפח הדם וספיגת התזונה.
