钙离子钙离子的生理作用介绍
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2018年10月20日 2
Calcium in the body
99％分布在骨骼
0.5％在牙 机体总钙 0.5％在软组织（细胞内钙）
0.02％在血浆
2018年10月20日
3
Calcium in the blood
蛋白质结合钙（46%) 血液中钙
99%----血浆 有机酸结合钙-复合钙 离子钙（48%） 1%----血细胞中
1 肌膜AP
2 激活的L 型钙通道 沿肌膜、T管膜传播 激活L型钙通道
激活JSR钙 释放通道
Ca2+进入胞质 肌钙蛋白与Ca2+ 结合，肌肉收缩 Ca2+回收入肌质网 肌肉舒张
2018年10月20日
11
2018年10月20日
12
注意： （1）凝血是一个正反馈机制，一旦启动，必 迅速完成全过程。 （2）Ca2+在多个环节起作用，因此控制Ca2+就 能控制血凝。（抗凝剂的制备） （3）血凝过程是流水线，阻断其中一步，则 凝血过程必终止。
2018年10月20日
13
（二）、参与肌肉收缩与舒张过程
★ 肌肉收缩的结构基础是粗细肌丝各蛋白质的结构和特性；横桥ATP酶
分解ATP为之供能；而整个过程触发和终止的关键是Ca2+与肌钙蛋白的结 合和分离，即Ca2+的浓度是高还是低。 钙对心肌和骨骼肌具有收缩作用，当神经刺激心肌和骨骼肌时，肌
浆网中的钙就游离到肌浆中，钙离子与肌钙蛋白结合，引起肌肉蛋白质
构象发生变化，解除肌钙蛋白及原肌球蛋白的抑制作用，并激发其ATP 酶活力，从而启动骨骼肌和心肌的收缩，使心脏保持连续交替的收缩与
细胞内钙50％存 在于胞核内
44％存在于胞内钙库（线粒体和内 质网）内质网游离钙浓度也只有 0.5 mol/L
2018年10月20日
5％存在于细胞膜，细胞浆内结合钙占0.5％， 作为第二信使的游离钙仅占细胞内钙的0.005％。
5
二、钙离子的生理作用
钙离子是凝血因子，参与凝血过程
参与肌肉（包括骨骼肌、平滑肌）收缩过程
参与神经递质释放 是骨骼构成的重要物质
钙离子参与信号转导
钙离子参与细胞凋亡。。。。。。
2018年10月20日 6
（一）、钙离子参与凝血过程 血液凝固(blood coagulation)
概念：血液从流动的溶胶状 态转变成不能流动的凝胶 状态的过程 本质：可溶的纤维蛋白原变 为不溶的纤维蛋白并交织 成网，网罗血细胞等成分 形成凝血块。
The ionized form of calcium in the serum is critical to healthy physiologic function.
2018年10月20日 4
Calcium in the cell 99.9%----结合钙
细胞内钙
0.1% 游离钙在胞内，浓度0.1 mol/L
2018年10月20日
10
• 凝血酶的生成 即因子Ⅹa、因子Ⅴa在钙离子和磷脂酶（PL） 的存在下组成凝血酶原复合物，即凝血活酶，将 凝血酶原转变为凝血酶。 • 纤维蛋白形成 由凝血酶在钙离子的参与下催化血浆中的纤维 蛋白原而形成,细丝纵横交织构成网状,并将血细 胞网络其中,使液状的血液转变成胶冻状的血凝 块。
钙离子的生理作用 及血钙浓度的调节
2018年10月20日
1
一、概述
钙在人体中的分布、作用
分布：（99%）骨骼、牙齿、指甲、头发。 血钙（1%）：血液、细胞、细胞外液、软组织中。 1%血钙在生命中的重要生理功能： ◇参与心脏的收缩与舒张，调节心律； ◇参与神经冲动的传导； 血钙的来源： ◇参与肌肉的收缩与舒张； ①通过肠道吸收进入血液 ◇参与血液凝固； ②从骨骼中摄取！ ◇激活酶的活性； ◇维持细胞的黏着及细胞的完整性与通透性； ◇控制纤毛运动； ◇调整机体免疫平衡；（增强免疫功能）
O
O
O
17
2、骨骼肌收缩分子机制-滑行学说 终池内的Ca2+进入肌浆 Ca2+与肌钙蛋白结合 原肌凝蛋白位移，暴露细肌丝上的 结合位点 横桥与细肌丝结合位点结合， 分解ATP释放能量
横桥摆动
牵拉细肌丝朝肌节中央滑行
肌节缩短=肌细胞收缩
2018年10月20日
18
3、骨骼肌的兴奋-收缩耦联
基本过程：
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7
血液的凝固是由一系列凝血因子参与的复杂的蛋 白质酶解过程
凝血因子(coagulation factor)
2018年10月20日
8
血液凝固的过程 内源性激活途径 （Ⅻ） 外源性激活途径 （Ⅲ）
凝血酶原激活物 凝血酶原 纤维蛋白原
2018年10月20日
凝血酶 纤维蛋白
9
内源性凝血途径 当血管壁发生损伤，内皮下组织暴露，带负电荷的内皮下 胶原纤维与凝血因子接触，因子Ⅻ即与之结合，在HK（激肽释 放酶）和PK（前激肽释放酶）的参与下被活化为Ⅻa。在不依 赖钙离子条件下，因子Ⅻa将因子Ⅺ激活为XIa。在钙离子的存 在下，活化的Ⅺa又激活了因子Ⅸ为IXa。单独的Ⅸa激活因子X 的效力相当低，它要与Ⅷa结合形成1：1的复合物，又称为因 子X酶复合物。这一反应还必须有Ca2+和PL（血小板磷脂）共 同参与 外源性凝血途径 当组织损伤后，释放该因子，在钙离子的参与下，它与因 子Ⅶ一起形成1：1复合物。一般认为，单独的因子Ⅶ或组织因 子均无促凝活性。但因子Ⅶ与组织因子结合会很快被活化的因 子Ⅹ激活为Ⅶa，从而形成Ⅶa组织因子复合物，后者比Ⅶa单 独激活因子Ⅹ增强16000倍。
2018年10月20日
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（2）细肌丝(thin filament)
肌动蛋白：表面有与横桥结合的位点，静息时被原肌凝 蛋白掩盖；
原肌凝蛋白：静息Baidu Nhomakorabea掩盖结合位点；
肌钙蛋白：与 Ca2+ 结合变构后 , 使原肌凝蛋白位移，暴露 出结合位点。 肌动蛋白 肌钙蛋白 O
原肌球蛋白
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舒张，维持心动的节律，钾离子则与心肌的舒张有关，与钙离子相拮抗。
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14
骨骼肌 细微结 构
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1、肌原纤维的组成
⑴粗肌丝由肌凝蛋白(肌球)组成，其头部有一膨大部称为 横桥。
横桥的特点
①能与细肌丝上的结合 位点发生可逆性结合。 ②具有ATP酶的作用,与 结合位点结合后,分解 ATP提供横桥扭动(肌丝 滑行)和作功的能量。
Calcium in the body
99％分布在骨骼
0.5％在牙 机体总钙 0.5％在软组织（细胞内钙）
0.02％在血浆
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Calcium in the blood
蛋白质结合钙（46%) 血液中钙
99%----血浆 有机酸结合钙-复合钙 离子钙（48%） 1%----血细胞中
1 肌膜AP
2 激活的L 型钙通道 沿肌膜、T管膜传播 激活L型钙通道
激活JSR钙 释放通道
Ca2+进入胞质 肌钙蛋白与Ca2+ 结合，肌肉收缩 Ca2+回收入肌质网 肌肉舒张
2018年10月20日
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注意： （1）凝血是一个正反馈机制，一旦启动，必 迅速完成全过程。 （2）Ca2+在多个环节起作用，因此控制Ca2+就 能控制血凝。（抗凝剂的制备） （3）血凝过程是流水线，阻断其中一步，则 凝血过程必终止。
2018年10月20日
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（二）、参与肌肉收缩与舒张过程
★ 肌肉收缩的结构基础是粗细肌丝各蛋白质的结构和特性；横桥ATP酶
分解ATP为之供能；而整个过程触发和终止的关键是Ca2+与肌钙蛋白的结 合和分离，即Ca2+的浓度是高还是低。 钙对心肌和骨骼肌具有收缩作用，当神经刺激心肌和骨骼肌时，肌
浆网中的钙就游离到肌浆中，钙离子与肌钙蛋白结合，引起肌肉蛋白质
构象发生变化，解除肌钙蛋白及原肌球蛋白的抑制作用，并激发其ATP 酶活力，从而启动骨骼肌和心肌的收缩，使心脏保持连续交替的收缩与
细胞内钙50％存 在于胞核内
44％存在于胞内钙库（线粒体和内 质网）内质网游离钙浓度也只有 0.5 mol/L
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5％存在于细胞膜，细胞浆内结合钙占0.5％， 作为第二信使的游离钙仅占细胞内钙的0.005％。
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二、钙离子的生理作用
钙离子是凝血因子，参与凝血过程
参与肌肉（包括骨骼肌、平滑肌）收缩过程
参与神经递质释放 是骨骼构成的重要物质
钙离子参与信号转导
钙离子参与细胞凋亡。。。。。。
2018年10月20日 6
（一）、钙离子参与凝血过程 血液凝固(blood coagulation)
概念：血液从流动的溶胶状 态转变成不能流动的凝胶 状态的过程 本质：可溶的纤维蛋白原变 为不溶的纤维蛋白并交织 成网，网罗血细胞等成分 形成凝血块。
The ionized form of calcium in the serum is critical to healthy physiologic function.
2018年10月20日 4
Calcium in the cell 99.9%----结合钙
细胞内钙
0.1% 游离钙在胞内，浓度0.1 mol/L
2018年10月20日
10
• 凝血酶的生成 即因子Ⅹa、因子Ⅴa在钙离子和磷脂酶（PL） 的存在下组成凝血酶原复合物，即凝血活酶，将 凝血酶原转变为凝血酶。 • 纤维蛋白形成 由凝血酶在钙离子的参与下催化血浆中的纤维 蛋白原而形成,细丝纵横交织构成网状,并将血细 胞网络其中,使液状的血液转变成胶冻状的血凝 块。
钙离子的生理作用 及血钙浓度的调节
2018年10月20日
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一、概述
钙在人体中的分布、作用
分布：（99%）骨骼、牙齿、指甲、头发。 血钙（1%）：血液、细胞、细胞外液、软组织中。 1%血钙在生命中的重要生理功能： ◇参与心脏的收缩与舒张，调节心律； ◇参与神经冲动的传导； 血钙的来源： ◇参与肌肉的收缩与舒张； ①通过肠道吸收进入血液 ◇参与血液凝固； ②从骨骼中摄取！ ◇激活酶的活性； ◇维持细胞的黏着及细胞的完整性与通透性； ◇控制纤毛运动； ◇调整机体免疫平衡；（增强免疫功能）
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2、骨骼肌收缩分子机制-滑行学说 终池内的Ca2+进入肌浆 Ca2+与肌钙蛋白结合 原肌凝蛋白位移，暴露细肌丝上的 结合位点 横桥与细肌丝结合位点结合， 分解ATP释放能量
横桥摆动
牵拉细肌丝朝肌节中央滑行
肌节缩短=肌细胞收缩
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3、骨骼肌的兴奋-收缩耦联
基本过程：
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血液的凝固是由一系列凝血因子参与的复杂的蛋 白质酶解过程
凝血因子(coagulation factor)
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血液凝固的过程 内源性激活途径 （Ⅻ） 外源性激活途径 （Ⅲ）
凝血酶原激活物 凝血酶原 纤维蛋白原
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凝血酶 纤维蛋白
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内源性凝血途径 当血管壁发生损伤，内皮下组织暴露，带负电荷的内皮下 胶原纤维与凝血因子接触，因子Ⅻ即与之结合，在HK（激肽释 放酶）和PK（前激肽释放酶）的参与下被活化为Ⅻa。在不依 赖钙离子条件下，因子Ⅻa将因子Ⅺ激活为XIa。在钙离子的存 在下，活化的Ⅺa又激活了因子Ⅸ为IXa。单独的Ⅸa激活因子X 的效力相当低，它要与Ⅷa结合形成1：1的复合物，又称为因 子X酶复合物。这一反应还必须有Ca2+和PL（血小板磷脂）共 同参与 外源性凝血途径 当组织损伤后，释放该因子，在钙离子的参与下，它与因 子Ⅶ一起形成1：1复合物。一般认为，单独的因子Ⅶ或组织因 子均无促凝活性。但因子Ⅶ与组织因子结合会很快被活化的因 子Ⅹ激活为Ⅶa，从而形成Ⅶa组织因子复合物，后者比Ⅶa单 独激活因子Ⅹ增强16000倍。
2018年10月20日
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（2）细肌丝(thin filament)
肌动蛋白：表面有与横桥结合的位点，静息时被原肌凝 蛋白掩盖；
原肌凝蛋白：静息Baidu Nhomakorabea掩盖结合位点；
肌钙蛋白：与 Ca2+ 结合变构后 , 使原肌凝蛋白位移，暴露 出结合位点。 肌动蛋白 肌钙蛋白 O
原肌球蛋白
2018年10月20日
舒张，维持心动的节律，钾离子则与心肌的舒张有关，与钙离子相拮抗。
2018年10月20日
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骨骼肌 细微结 构
2018年10月20日
15
1、肌原纤维的组成
⑴粗肌丝由肌凝蛋白(肌球)组成，其头部有一膨大部称为 横桥。
横桥的特点
①能与细肌丝上的结合 位点发生可逆性结合。 ②具有ATP酶的作用,与 结合位点结合后,分解 ATP提供横桥扭动(肌丝 滑行)和作功的能量。