A kalcium-anyagcsere az emberi test szabályozza vérkoncentrációját: felszívódást, kiválasztást és tárolást. Ez feltételezi a csontváz és más kalciumszerkezetek felépítését is. Ez a 2 szempont szorosan kölcsönhatásba lép a sejtjelzéssel , mivel a kalcium szintén a sejtinformáció hírvivője.
A szabad kalcium koncentrációját az extracelluláris folyadékban szűk határok között tartják gondos szabályozás ( homeosztázis ). Ennek a kontrollnak a fő szereplői 3 szerv: a bél , a vese és a csontok és 3 hormon: a mellékpajzsmirigy hormon (mellékpajzsmirigy hormon vagy PTH), a D-vitamin (pontosabban 1,25-dihidroxi-kolekalciferol ) és a kalcitonin .
A komplex frakcióval és a fehérjékhez, a pH-hoz , a tiroxinhoz , a kortizolhoz és a növekedési hormonhoz vagy a GH-hoz kötődő cseréje további szerepet játszik a kontrollban.
Az ételből és a gasztrointesztinális váladékból származó kalcium bél felszívódását más béltartalom, valamint a nyálkahártya aktív és passzív transzportmechanizmusai befolyásolják. Ezeket a szállítási mechanizmusokat a D-vitamin (1,25 [OH] 2D) stimulálja (ami fokozza a bél nyálkahártyáján a kalciumkötő fehérje (CaBP) szintézisét), és a kortizol gátolja . 25 mmol (1 g ) bevitel esetén az átlagos nettó abszorpció 5 mmol. Sok étrendben viszonylag vagy teljesen hiányzik a kalcium. Bizonyos élelmiszer-összetevők befolyásolhatják a kalcium felszívódását.
A bőrön keresztüli néhány kisebb veszteségtől eltekintve a vesekiválasztás általában ellensúlyozza a bél felszívódását. A vesekezelés kismértékű változásainak jelentős hatásai vannak a nephronokon átáramló jelentős fluxusok miatt : 500 mmol szűrt esetén 495 újrafelszívódik. A kalcium tubuláris újrafelszívódása összetett. Először passzív proximális újrafelszívódáson megy keresztül, párhuzamosan a nátriuméval. A THA ezután serkenti az aktív tubuláris visszaszívódást. A diuretikumok a Henle-kacs (a furoszemid , például) inhibit reabszorpció míg tiazid serkentik azt.
A kalcium és a csont cseréje akkrécióból (agglomeráció, tömegnövelés anyag hozzáadásával) és reszorpcióból (az anyag fokozatos eltűnése) áll, e két folyamat általában szorosan összekapcsolódik. A növekedés során nettó nyereség van a csontásványban. Egészséges felnőtteknél az akkumuláció és a felszívódás nagyjából egyensúlyban van, a kalciumcsere nagyon aktív a terhesség és a szoptatás alatt . Az életkor előrehaladtával vagy D-vitamin-hiány esetén az egyensúly elmozdul a csont ásványianyag-veszteség felé, amely a posztmenopauzás nőknél élesen megnő .
A szabad Ca 2+ kalcium számos testfunkció szabályozásában vesz részt.
A kalciumot megkötő specifikus fehérjék, például a kalmodulin lép közbe. A kalciumot specifikus transzportrendszerek szállítják a sejtmembránokon, amelyeket bizonyos gyógyszerek gátolnak: kalcium belépési antagonisták (például szívritmuszavarok, angina pectoris és pectoris, hipertónia kezelésére használják).
Az intracelluláris szabad kalcium-Ca 2+ részt vesz a sejt (és a test) számos funkciójának szabályozásában.
A kalciumot specifikus transzportrendszerek szállítják a sejtmembránokon, amelyeket bizonyos gyógyszerek gátolnak: kalcium belépési antagonisták (például szívritmuszavarok, angina pectoris és pectoris. Hipertónia kezelésére használják). Sejtszinten a Ca 2+ fontos hírvivő szerepet játszik ( szignáltranszdukció ), és különösen fontos az ingerelhető sejtek (idegsejtek, izomsejtek) aktivitásában.
Számos biokémiai folyamatot szabályoz: enzimatikus aktivitást, membránáteresztő képességet (csatornák és szivattyúk), szerkezeti egységeket (a citoszkeleton alkotóelemeit).
A kalcium alacsony koncentrációban, 10 és 100 nM között marad , köszönhetően az extracelluláris közeg vagy az endoplazmatikus retikulum felé történő aktív pumpálásnak, néha a mitokondriumokban . A kalciumjel akkor vált ki, amikor a Ca 2+ felszabadul a tartályokból, vagy amikor a plazmamembrán csatornáin kívülről bejut. Az egészet citoplazmatikus pufferkomponensek csillapítják.
A kalcium szignalizációt aktiváló fő útvonal a foszfolipáz C-re (PLC) támaszkodik, amelyet például a G-fehérje vagy a tirozin-kináz receptorokhoz kapcsolt receptorok aktiválnak: A PLC hidrolizálja a PIP2 membrán-foszfolipideket, amelyek másodlagos hírvivőket, például diacilglicerint (DAG) és IP3-t termelnek, amelyek diffundálnak a Az ER vagy receptoruk Ca 2+ csatornát nyit . Kevésbé ismert mechanizmusok vezérlik a plazmakoncentráció és a kalciumkészletek helyreállítását: az egyik a plazmamembránból származik, amelyet SOC ("Store-Operated Channels") rövidítéssel jelölnek; a másik a RE-tartályokból, amelyeket az ICRAS jelöl ("Ca 2+ - felszabadulás által aktivált Ca 2+ áram"). A közelmúltban gyanított mediátorok közé tartozik a béta-foszfolipáz A2, a nikotinsav, az adenin-dinukleotid-foszfát (NAADP) és a STIM 1 fehérje.
A szignáltranszdukciót szabályozó fehérjék lényegében tartalmazzák a kalmodulint , amely a Ca 2+ megkötését követően aktiválja a kalcium-kalmodulin-függő protein-kinázokat, vagy közvetlenül hat más effektor fehérjékre. De léteznek más közvetítők is.
A kalcium az ER- ben van tárolva , amely egy egyszerű tározón túlmutatva csapdát, szabályozást és eloszlást játszik, regeneratív kalciumhullámokat indukál, neurotranszmittereket szabadít fel, de a fehérjék konformációs hibáit is stressz esetén szintetizálják. , ami autofágia.
Mitokondria :A kalcium is részt vesz a mitokondriumokban .
A kalcium kalcit formájában rakódik le a kötőszövetben (szerkezeti szerep - lásd alább). De szerepet játszik a sejt jelzésében is a citoszkeleton (a Ca 2+ -ot megkötő komponensek , a distrofin - Duchenne-féle dystrophia betegség ) és más adhéziós molekulák ( cadherin ) szintjén .
A kalcium kalcium-karbonát (CaCO 3 ) ( kalcit ) kristályok formájában az állatok fő csontvázeleme, másodlagosabb a növényekben. Speciális struktúrákat is alkot.
Osteolitok (a levelek és a szárak orientációjának ellenőrzése); A gerincesek belső fülének otolitja ;…
A kalcium részt vesz például a növényi sejtek sejtfalában (merevedik).