钙离子的生理作用及血钙浓度的调节
Ca2+在细胞内的生理作用
Ca2+在细胞内的生理作用摘要：本文主要介绍Ca2+的一些作用，钙是人体内最重要的元素之一，参与一切生命活动过程，维系着细胞的生理功能。
钙主要是以离子形式发挥作用，其作用方式类似于激素的第二信使，因此有人称之为“生物学信使”。
血浆中的钙离子浓度虽比细胞内高千倍以上，但比起骨骼和其他组织来说，还是很少的。
但它存在于身体各部分，是调节体内钙浓度的重要因素之一。
就是这些钙离子，通过平衡细胞内钙离子水平，在细胞中发挥着重要的作用。
它维持了神经、肌肉、凝血机制，并在神经介质和激素的释放等生理功能方面发挥着重要作用，与细胞的受精等作用也有着密切关系。
一Ca2+与突触前神经递质的释放和突触后整合作用当神经冲动抵达神经末稍时，末梢产生动作电位和离子转移，钙离子由细胞膜外进入膜内，使一定数量的小泡与突触前膜贴紧、融合起来，然后小泡与突触前膜粘合处出现破裂口，小泡内递质和其他内容物就释放到突触间隙内。
在这一过程中钙离子的转移很重要。
如果减少细胞外钙离子的浓度，即细胞膜内外的钙离子浓度差下降，则神经递质释放就要受到抑制，而增加细胞外钙离子的浓度差，则递质释放就增加。
所以，钙离子由膜外进入膜内数量的多少，是直接关系到递质释放量的。
钙离子是小泡膜与突触前膜贴紧融合的必要因素。
钙离子有两方面作用：一方面是降低轴浆的粘度，有利于小泡移动；另一方面是消除突触前膜内的负电位，便于小泡和突触前膜接触而发生融合。
神经递质释放后，穿过突触间隙，激活突触后受体，这是突触后整合作用的第一步。
整合作用的一部分经由亲离子受体的开放产生电位变化直接总合而发生在质膜水平；而另一部分额外的、重要的突触后整合作用通过信号级联发生在细胞内，这些信号级联控制着多种代谢过程和生物合成过程，进而调节长时程神经元反应，如调节突触强度、神经元兴奋性和调控蛋白质合成，Ca+在所有这些过程中所扮演的至关重要的作用。
和控制膜通道的许多依赖Ca2+的信号、长时程突触可塑性及基因表达都被详细描述过。
机体内钙离子浓度调节的反应机制
机体内钙离子浓度调节的反应机制机体内钙离子（Ca2+）浓度调节是生物学研究中的一个热点话题。
这是由于Ca2+的浓度在细胞内和细胞间贡献了众多重要的生理功能，如细胞分裂、细胞凋亡和细胞信号传递等等。
因此，机体为了维持适宜的内部环境稳态，必须控制Ca2+的浓度。
本文将介绍机体内钙离子浓度调节的反应机制，并探讨一些与之相关的分子生物学机制。
Ca2+内化和外泄机体内的Ca2+来源于细胞外液、内质网（ER）和线粒体等组织器官。
当外部刺激（如肌肉收缩）或细胞信号（如生长因子或神经递质）到达细胞膜时，细胞膜上的离子通道（如钠、钙等）将被开启，导致Ca2+从细胞外液进入细胞内。
此时，Ca2+将存在于胞质液中，表现为内源性钙离子（intracellular calcium）增加。
内源性钙离子浓度的动态变化是由钙离子出/内泵（calcium pump）所调节的。
在外源性钙离子进入细胞之后，钙离子内泵进一步内化了钙离子，从而维持正常的内源性钙离子水平。
钙离子出泵则与之前相反，将离子排除到胞外液中，以便维持正常的钙离子内浓度。
Ca2+响应信号转导细胞内外环境的变化或细胞生长状态可能会调节细胞内钙离子的水平，从而导致钙离子响应信号转导（calcium signaling）。
这是一个以钙离子为信号分子的信号转导途径，用于激活下游效应器或释放钙离子储存器中的Ca2+。
Ca2+响应信号转导示意图在信号转导中，Ca2+能够诱导很多生物化学反应，如与酶或蛋白质结合，影响各种细胞过程一些格挡膜。
例如，由钙离子活化的蛋白激酶C能够与活性磷酸化底物相结合，进而影响下游离子通道或酶等的功能。
此外，钙离子还能够通过促进mitochondrial的功能为细胞能量代谢提供支持。
Ca2+调控的分子生物学机制钙离子调控的分子生物学机制繁多，其中一些已经得到很好的阐明。
下面，我们将介绍几个与Ca2+信号转导关系密切的分子生物学机制。
1. 钙离子敏感性离子通道钙离子敏感性离子通道（calcium-sensitive ion channels）是一类可以被Ca2+激活而导致打开或关闭的离子通道。
钙离子的生理作用及血钙浓度维持稳定的机制
+2a C 的生理作用和血钙浓度维持稳定的机制小组成员：秦际海 陈燕玲 李思思 何丽珠 周春焕 黄诗雅 刘燕燕 张晓云摘要：钙可以调节心脏搏动，保持心脏连续交替地收缩和舒张；钙能维持肌肉的收缩和神经冲动的传递；钙能刺激血小板，促使伤口上的血液凝结；在机体中，有许多种酶需要钙的激活，才能显示其活性。
而血钙主要指血浆钙，血钙以离子钙和结合钙两种形式存在，离子钙直接起生理作用。
血钙水平与人体许多重要功能有关，在调节钙、磷代谢，维持机体正常血钙水平的激素主要有甲状旁腺激素、降钙素和胆钙化醇。
关键词：凝血、肌细胞收缩、构成骨骼、神经递质、血钙浓度、甲状旁腺激素、降钙素、胆钙化醇钙是人体内含量最多的一种无机盐，它约占人体重量的1．5％～2．0％，其中99％存在于骨骼和牙齿之中。
另外，1％的钙大多数呈离子状态存在于软组织、细胞外液和血液中，与骨钙保持着动态平衡。
血液中的钙几乎全部存在于血浆中，所以血钙主要指血浆钙。
血钙以离子钙和结合钙来两种钙的形式存在，各约占50%。
其中结合钙绝大部分是与血浆清蛋白结合(不扩散钙)，小部分与柠檬酸、重碳酸盐等结合（可扩散钙）。
血浆钙中只有离子钙才直接起生理作用。
血浆中的不扩散钙，虽没有直接的生理效应，但它与离子钙之间处于一种动态平衡，并受血液pH 的影响。
细胞对胞质内+2a C 浓度的增加非常敏感，以致经钙通道流入胞质内的+2a C 成为触发或激活许多生理过程的关键因素，如肌细胞的收缩、腺细胞分泌囊胞中内容物的释放、突触囊泡中递质的释放，以及某些酶蛋白和通道蛋白的激活等,此外，钙离子对细胞的粘着，细胞膜功能的维持有重要作用。
所以维持机体血钙水平稳定具有非常重大的意义。
人体正常的血钙水平为：2.25nmol/L-2.75nmol/L 。
维持机体血钙水平稳定的激素主要有甲状旁腺激素（PTH ）、降钙素（CT ）和胆钙化醇(1,25 - (OH)2 - VD3)。
甲状旁腺激素和胆钙化醇的作用主要是升高血钙水平，降钙素的作用是降低血钙水平，三种激素共同维持机体的血钙浓度稳定。
细胞内钙离子浓度调节的机制
细胞内钙离子浓度调节的机制细胞是一个非常微小的生物单位，它具有非常多的重要生物功能。
其中，钙离子是细胞内最重要的离子之一。
细胞内钙离子浓度的调节过程是非常复杂的，需要经过多种生物化学反应来完成。
本文将介绍细胞内钙离子浓度调节的机制。
1. 细胞内钙离子的来源细胞内钙离子来源主要有两个方面：一是通过细胞膜使用主动转运蛋白将外界的钙离子引入细胞内部；二是通过细胞内部的内质网和线粒体释放储存在细胞内的钙离子。
2. 细胞内钙离子的调节机制细胞内钙离子的调节机制是一个复杂的生物化学过程。
主要有以下几种机制：（1）细胞膜上的反应调节机制有一类叫做钙离子通道的蛋白质，在细胞膜上开启或关闭，从而使得外界的钙离子可以进入细胞内，或者让细胞内的钙离子流向外界。
钙离子通道通常是由细胞膜内部的钙离子浓度来调节的。
当细胞内钙离子浓度过高时，细胞膜上的钙离子通道会关闭，从而防止过多的钙离子流入细胞内。
（2）酶催化反应调节和离子通道嵌入调节某些细胞内酶可通过酶催化反应来调节细胞内钙离子的浓度。
除此之外，还有一类叫做离子通道的蛋白质，也可以调节细胞内钙离子的浓度。
具体而言，离子通道蛋白可以嵌入细胞膜，或者包裹在细胞内的内质网或线粒体上，从而控制细胞内钙离子的流动。
（3）细胞内存储调节机制细胞内部的内质网和线粒体都是细胞内存储钙离子的居住地。
当细胞内的钙离子浓度过高时，内质网和线粒体就会通过各自的机制来释放部分储存的钙离子，以达到调节细胞内钙离子浓度的目的。
3. 细胞内钙离子调节机制的生物意义细胞内钙离子的调节机制对于细胞本身的生物功能有着非常大的意义。
例如，许多细胞功能的实现，都需要钙离子的存在。
细胞内钙离子的浓度过高或过低，都会影响到这些功能的实现。
因此，细胞内钙离子的浓度的严格控制是非常必要的。
4. 结论细胞内钙离子的调节机制是非常复杂的，它涉及到多个因素，包括外界环境、细胞膜的反应、酶催化反应、离子通道嵌入调节、细胞内存储调节等等机制。
体内钙稳态的调节
体内钙稳态的调节钙是机体重要的营养元素，钙在细胞信号传导，神经冲动传递和肌肉收缩中起重要作用。
保持钙离子的稳态对机体至关重要。
血钙浓度稳定是通过一系类激素的相互作用，控制钙在肠道、肾脏和骨骼的转运完成。
在体内钙稳态的调节中重要的调节激素有：甲状旁腺激素（PTH）；维生素D；降钙素。
甲状旁腺激素（PTH）是调节钙平衡最重要的激素。
由甲状旁腺分泌。
当低血钙和高血磷时会分泌增加。
有以下功能：1，骨骼：刺激破骨细胞引起骨吸收，导致血磷和血钙升高。
2，肾脏：刺激1-α-羟化酶并导致骨化三醇产生增加。
增加远端肾小管钙的重吸收，减少钙的分泌；减少磷的重吸收，导致尿磷增加。
钙对甲状旁腺有负反馈作用。
磷已被证明对甲状旁腺有直接的刺激作用。
高磷酸盐血症会增加PTH 分泌，而低磷酸盐血症会抑制PTH分泌。
维生素D天然存在的维生素D有两种，一种是植物经紫外线转化来的维生素D2；另一种是皮肤中7-脱氢胆固醇经紫外线照射转化合成的维生素D3。
维生素D3在肝细胞经25-羟化酶转化成骨化二醇，经血液运送到肾脏后，经1α-羟化酶转化为骨化三醇。
骨化二醇是体内的维生素D储存形式；骨化三醇是维生素D的活性激素形式以及活性形式。
骨化三醇有以下作用。
1，肠道：维生素D可增强肠道对钙和磷的吸收，从而增加其血清水平。
2，肾脏：增加肾小管中尿钙和磷的重吸收。
3，甲状旁腺：抑制甲状旁腺上的维生素D受体以抑制PTH分泌。
降钙素降钙素由甲状腺的滤泡旁细胞（也称为C细胞）产生。
它是钙和磷代谢中的重要激素。
降钙素在许多方面具有与甲状旁腺激素相反的作用。
更具体地说，降钙素通过以下方式降低血液中的Ca2+水平：1，肠道：抑制肠道对Ca2+的吸收2，骨骼：抑制骨骼中的破骨细胞和刺激成骨细胞活性，减少骨吸收。
3，肾脏：抑制肾小管细胞对Ca2+的重吸收，使其在尿液中排泄。
钙代谢反馈回路钙稳态的目的是将细胞外离子钙水平维持在生理范围内。
这可以通过增加或减少饮食中钙的吸收以及钙从基本储库的进出来实现。
钙离子在生物体内的功能和作用机制
钙离子在生物体内的功能和作用机制钙是一种在自然界中非常常见的元素，它是人类体内含量最多的无机元素之一。
钙离子在人体内的功能非常广泛，包括维持骨骼结构、细胞信号传导、神经传递、肌肉收缩等。
本文将探讨钙离子在生物体内的功能和作用机制。
一、钙离子在骨骼结构中的功能骨骼是由细胞、细胞外基质和硬组织构成的。
细胞包括成骨细胞、破骨细胞、骨髓细胞等。
细胞外基质包括胶原蛋白、硫酸软骨素、骨基质糖蛋白等组成。
硬组织为矿质盐和胶原纤维。
钙离子主要通过骨系统参与人体生理过程。
在胎儿成长和骨骼发育过程中，钙离子起着非常重要的作用。
骨骼主要是由钙磷盐构成，因为钙离子的浓度在细胞外高于细胞内，因此维持骨骼结构的钙离子主要是来源于外部环境。
骨骼可以维持钙离子血浆稳定，在血液中钙离子的浓度保持在 1.2-1.4mmol/L，这种钙离子的供应主要来自骨吸收和骨吐出。
此外，骨骼在生长过程中对于骨质内部的微孔、管道、隙缝之中起支撑作用，使得骨骼结构更加坚实。
二、钙离子在细胞信号传导中的功能钙是细胞内重要的信号分子，负责调控细胞内多种生物学过程。
细胞膜和细胞器质膜之间存在着电位差，当细胞受到外部刺激时，这种电位差就会产生一个离子梯度，导致钙离子从外到内流动。
这种细胞内的钙离子浓度升高可以引发下一步的信号反应，例如激活酶或者激活蛋白激酶C等，继而引发下一步反应。
钙离子揭示了肠道的疾病，然而因此产生了与健康相关的问题，并且许多疾病都可以通过调节钙离子水平来治疗。
三、钙离子在神经传递中的功能钙离子在神经元的神经传递中发挥着非常重要的作用。
神经元是一个高度电极化的细胞，通过电位差激励信号的传递。
当神经元受到刺激时，离子通道会打开并导致钙离子流入细胞内部，因为钙离子导致膜电位的变化，从而导致神经元前进。
喜悦、快乐、好奇等等正常状态的情感促使单胡脯氨酸通道（NMDA）以及其他膜电位引起的钙离子转移都在神经元中发挥着至关重要的作用使神经元最终传递信息。
浅谈钙离子生理学功能
浅谈Ca2+生理学功能摘要Ca2+是组成原生质的重要元素之一，是生物体不可或缺的一种元素，也参与动物机体各项生理活动，从骨骼形成，肌肉收缩，神经及大脑思维活动，甚至人体的生长发育、消除疲劳、健脑益智和延续衰老等都离不开它，因此有人说“钙是生命之本”。
关键词钙离子骨骼肌肉收缩凝血过程神经传导在动物生命物质中，碳、氨、氢和氧参与各种有机化合物的组成；钙、磷、镁主要以难溶无机化合物存在于骨骼中；另外，钠、氯、钾、钙、镁等分别以游离水合阳离子和阴离子形式存在于细胞内液、细胞外液中发挥电化学和信使功能。
其中,Ca2+发挥了很重要的作用:钙参与肌肉收缩、血液凝固、许多酶的活化、神经冲动的传递、降低细胞膜和毛细血管的通透性等[1]。
经过简单的生理学课程学习和资料查询,我将Ca2+的生理学功能总结了五个方面的内容:组成骨骼的重要成分;参与肌肉收缩;参与凝血过程;参与神经递质的合成与释放;其他方面。
1、骨骼组成钙磷占据了体内总矿物质的70%，约99%的钙和80%～85%的磷存在于骨骼和牙齿中。
骨骼在运动系统中起杠杆作用，构成生物体的坚固支架。
骨组织含有无机盐、有机质和水。
其中无机盐占45％，骨无机盐不仅能增强骨的机械力，同时具有维持机体所有组织的化学平衡作用。
在无机质中磷酸钙、碳酸钙、氟化钙等含钙化合物占2/3，决定了骨的坚固性，在维持体型、保护脏器和支持体重方面有重要作用。
钙是整个生命期骨塑建和重建过程中骨质形成期所必需的元素，支持骨器官的发育和形成[2]。
在畜牧业生产中严重危害动物健康的主要是钙和磷，它们是骨骼的主要矿物质成分，相互关系十分密切，其中一种缺乏或过量，将会干扰动物对另一种的吸收和利用。
在各种动物钙绝对缺乏比较少见，而磷过多引起的钙相对缺乏较为常见，钙的缺乏可导致甲状旁腺机能亢进、骨质疏松和纤维性骨营养不良，但一般不会引起佝偻病和成骨软化[1]。
在家禽的饲养中，钙缺乏会使体质衰弱，增重缓慢，饲料利用率和繁殖率下降，肉、蛋产量降低。
钙离子作用
钙离子作用
钙离子是人体内重要的无机离子之一，对人体具有重要的作用。
首先，钙离子是维持骨骼健康的重要成分。
钙离子是骨骼中的主要成分，约占成人体重的1%~2%。
钙离子参与到骨骼的形
成和维持中，可以使骨骼坚固强健。
钙离子通过调节骨骼中的成分比例，增加骨骼的密度，提高骨骼的强度，减少骨骼疾病的发生。
其次，钙离子是神经细胞和肌肉细胞传导信号的关键。
神经系统和肌肉系统是人体内最重要的两个系统之一，而钙离子则是这两个系统中信号的传导媒介。
在神经细胞中，钙离子的进入和释放可以触发神经递质的释放，从而传递信号。
在肌肉细胞中，钙离子的进入可以引起肌肉的收缩和放松。
因此，钙离子的作用直接影响到人体运动和感觉的正常进行。
此外，钙离子还参与到细胞代谢和体液平衡中。
细胞代谢是维持人体正常生理功能进行的基础之一，而钙离子则是细胞代谢的重要组成部分。
钙离子可以参与到细胞内多种酶系统的活化中，促进细胞内的代谢反应。
同时，钙离子还可以调节细胞内外液的平衡，维持人体内液体的浓度和压力稳定。
最后，钙离子对心脏和血管系统也具有重要的作用。
钙离子可以影响心脏肌细胞的收缩和心率的调节，维持心脏的正常节律和功能。
此外，钙离子还可以调节血管壁的张力，影响血管的收缩和舒张，控制血压的稳定。
综上所述，钙离子对人体具有重要的作用。
它是维持骨骼健康的重要成分，参与神经细胞和肌肉细胞的传导信号，参与细胞代谢和体液平衡，并对心脏和血管系统起调节作用。
因此，保持身体健康需要保证适当的钙离子水平，可通过合理的膳食摄入和适当的运动来实现。
探析钙对人体的生理生化作用
探析钙对人体的生理生化作用作者：石建东（单位：河南大学体育学院）摘要钙对骨骼的生长发育起着重要作用。
孕妇缺钙，可使胎儿骨骼发育畸形；婴儿缺钙，易患佝偻病；儿童缺钙，影响骨骼的发育和长个子；老人缺钙，易形成骨质疏松，发生骨折钙是多种酶的激活剂，并调节人体的激素水平。
钙对保持细胞膜的完整性、肌肉的兴奋及细胞的多种功能均有极为重要的作用。
神经、肝、红细胞和心肌等的细胞膜上都有钙结合部位，当钙离子从这些部位释放时，膜的结构和功能发生变化。
钙调节细胞内信号的触发，改变细胞膜对钾、钠等阳离子的通透性。
因此，有人称钙为一些激素的细胞内信使。
关键词钙；生理功能；钙的吸收；钙的排泄；补钙的误区引言钙不仅是构成骨骼的重要矿物质元素，支持机体，保护重要脏器，是机体完整性的一个不可少的组成部分，而且在机体各种生理学和生物化学的过程中起着重要作用。
钙是多种酶的激活剂，并调节人体的激素水平。
钙对保持细胞膜的完整性、肌肉的兴奋及细胞的多种功能均有极为重要的作用。
神经、肝、红细胞和心肌等的细胞膜上都有钙结合部位，当钙离子从这些部位释放时，膜的结构和功能发生变化。
钙调节细胞内信号的触发，改变细胞膜对钾、钠等阳离子的通透性。
因此，有人称钙为一些激素的细胞内信使。
许多因素与骨质有关，如遗传、内分泌、生活方式、体育活动的强度和持续时间，膳食以及妇女妊娠的次数。
在钙营养状态与骨质疏松关系的研究中，多数研究得出结论，钙摄人量与骨质呈正相关，而与骨丢失的速度呈负相关。
生命初期的钙摄人量对成年人骨质是一个重要决定因素；而老年人骨质又取决于中年时期相应的骨质；增加钙摄人和从事体力活动对超过20岁女性的骨质是重要的决定因素，尤其绝经前的妇女如能够摄人足够的钙，对预防骨质疏松将是十分有效的。
1.钙的介绍钙是第20号元素，原子量为40.08，在人体的各种元素中含量居第五位，仅次于碳、氧、氮、氢，也是人体含量最多的金属元素，占人体总重量的1.5％-2％，达到1200—1300克。
高中钙离子知识点总结
高中钙离子知识点总结一、钙离子的来源钙离子主要来源于食物和饮水，人体对钙的需求主要通过饮食来满足。
富含钙的食物主要有奶类、豆类、鱼虾、鱼类、绿叶蔬菜和柑橘类水果等。
此外，一些含有钙的食品添加剂也可以作为钙的补充来源。
二、钙离子的吸收与代谢人体对钙的吸收主要发生在小肠，主要受到维生素D的调控。
维生素D能促进肠道对钙的吸收，其中维生素D和钙的关系十分密切。
此外，钙的代谢还受到内分泌系统的调节，如甲状腺激素、甲状旁腺素等激素对钙的代谢均有一定的影响。
三、钙离子在生物体内的作用1. 细胞信号传导：钙离子是细胞内重要的信号分子之一，对于细胞内的信号传导起着重要的作用。
细胞内钙离子通过与细胞膜上的受体结合，从而参与细胞信号的传导。
2. 骨骼生长：钙离子是骨骼生长发育的必需元素，对于儿童和青少年的骨骼生长至关重要。
钙离子的缺乏会导致骨骼疾病和骨质疏松等问题。
3. 肌肉收缩：钙离子是肌肉收缩的重要离子，当肌肉受到刺激时，钙离子会进入肌肉细胞，激活肌肉蛋白的收缩反应，从而使肌肉得以收缩。
4. 血液凝固：钙离子也是血液凝固的重要因素，它参与了凝血酶原向凝血酶的转化过程，从而使血液得以凝固。
5. 神经传导：钙离子对于神经传导起着重要的作用，它参与了神经递质的释放和神经元的兴奋传导过程。
四、钙离子在生理状态下的调控人体对钙离子含量的调节主要通过三种方式进行，分别是胃肠道吸收、骨骼代谢和肾脏排泄。
这三种方式能够使人体维持血中钙离子的稳定水平，从而保障细胞功能的正常进行。
五、钙离子与相关疾病1. 钙缺乏症：钙缺乏会导致骨质疏松症等骨骼疾病，还会影响神经和肌肉功能，引起手足抽搐、心脏功能紊乱等问题。
2. 高钙血症：高钙血症是指血液中钙离子含量过高，可能会引起尿路结石、骨质疏松等问题，并且对心肌、肾脏等器官造成危害。
3. 甲状旁腺功能亢进症：甲状旁腺功能亢进症是一种常见的内分泌系统疾病，其主要表现为血钙过高，严重时会引起骨质疏松、肾脏结石等问题。
钙离子的生理作用
钙离子的生理作用；钙在人体内含量很大，绝大部分都存在与骨骼和牙齿中，很少量存在于血液和组织里。
由于新陈代谢每天都需要从食物中补充一定量的钙。
成人推荐每日摄取1000毫克，长身体的时候推荐每日1300毫克。
所以青少年需要的钙比成人高一些，因为骨骼的发育需要。
身高发育跟遗传有关，但跟后天营养同样有关。
保证足够的营养包括钙很重要，这也是为什么现在的人比父母辈平均身高高的原因。
各种食物里都有钙离子，牛奶和奶制品里最多。
比如200毫升牛奶（一杯左右）含钙离子300毫克左右。
所以即使胃口不好吃不好东西加上两杯牛奶也足够了。
如果真的要补的话多吃些豆制品，菠菜等钙含量高的食物，天然食物营养均衡是最好的选择。
钙离子是机体各项生理活动不可缺少的离子。
它对于维持细胞膜两侧的生物电位，维持正常的神经传导功能。
维持正常的肌肉伸缩与舒张功能以及神经－肌肉传导功能，还有一些激素的作用机制均通过钙离子表现出来。
它的主要生理功能均是基于以上的基本细胞功能，主要有一下几点：1.钙离子是凝血因子，参与凝血过程；2.参与肌肉（包括骨骼肌、平滑肌）收缩过程；3.参与神经递质合成与释放、激素合成与分泌； c4.是骨骼构成的重要物质。
钙离子是机体各项生理活动不可缺少的离子。
1.钙离子是凝血因子，参与凝血过程；2.参与肌肉【包括骨骼肌、平滑肌】收缩过程；3.参与神经递质合成与释放、激素合成与分泌；4.是骨骼构成的重要物质；等。
细胞内钙离子增加，导致细胞功能异常【减退或衰竭】，是机体衰老的进程。
也就是说，人衰老的过程（机体器官功能减退的过程）就是细胞内钙增加的过程。
细胞内为什么钙会增加呢？缺钙是一个主要且重要因素：缺钙——【甲状旁腺激素分泌增加】——骨钙溶解释放至血液（可导致骨质疏松）——钙进入细胞——细胞内钙增加——【降钙素分泌增加】——血钙回至骨骼【导致骨质增生】上述过程是个循环、反馈过程。
细胞内钙增加，平滑肌紧张度增加，在部分人就会出现血压升高——高血压。
钙的生理作用和血钙离子浓度的维持
钙的生理作用和血钙离子浓度的维持钙在细胞内、外的分布相差较大，细胞外液钙离子浓度约为1～3毫摩尔/升，而细胞内胞浆钙离子的浓度约为0.1毫摩尔/升。
正常情况下，人体内血清总钙量相当恒定，为2.25～2.75毫摩尔/升，儿童稍高，常外于上限。
其中大多数钙以骨盐形式存在于骨骼里。
骨骼中钙的含量约占人体总钙量的99%，仅有1%左右分布于各种软组织中，在细胞外液(其中血液占细胞外液的20%，软组织的细胞间液占细胞外液的80%)中的钙含量仅占体内总钙量的0.1%，约1克左右钙是人体所不可或缺的营养素之一，钙离子是机体的必需元素，参与细胞的多种生理活动。
对维持细胞各种代谢过程极为重要。
它维持了神经、肌肉、骨骼、凝血机制、肾和呼吸功能，并在神经介质和激素的释放、氨基酸的摄取和结合、维生素的吸收等生理功能方面发挥着重要作用，与细胞的纤毛运动、阿米巴运动、白细胞的吞噬作用、细胞分裂、受精等作用也有着密切关系。
图中概括了细胞中钙离子与身体功能的关系。
血钙离子浓度是通过神经调节及体液调节保持稳定，通过骨钙，与血钙间的转化保持平衡，正常情况下，钙在各组织的代谢过程中，主要受副甲养腺激素的调节，还受到甲状腺素、肾上腺皮质激素、男女性腺激素雄激素和雌激素的影响。
钙的平衡就是这些激素作用于钙代谢的结果。
钙代谢的变化也能影响激素的活动变化，钙代谢的最终目的就是使血钙和骨钙保持稳定和平衡。
骨钙一般相对稳定，而血钙的波动较大因此，钙的调节实际上就是血钙浓度的调节，钙的调节机能就是使血钙保持平衡。
钙的调节机能有三个环节。
第一个环节：肾脏是血钙调节的重要器官。
当胃肠道吸收大量的钙时，血钙浓度可暂时升高。
这时肾的过滤钙就增加，肾脏对钙的吸收减少，尿钙明显增加。
然后血钙又逐渐下降到正常水平，肾脏对钙的过滤了恢复正常，尿钙也开始减少。
也可以这样说，血钙浓度增高，尿钙排泄也增加，反之亦然，二者呈正比关系。
第二环节：胃对血钙的调节作用。
在饮食后大约6小时内肠钙吸收可以完成，吸收入血的钙被输送到骨和肾，并从尿液排出又需要6小时左右。
细胞内外钙浓度的调节及意义
资料范本本资料为word版本，可以直接编辑和打印，感谢您的下载细胞内外钙浓度的调节及意义地点：__________________时间：__________________说明：本资料适用于约定双方经过谈判，协商而共同承认，共同遵守的责任与义务，仅供参考，文档可直接下载或修改，不需要的部分可直接删除，使用时请详细阅读内容细胞内外钙浓度的调节及意义摘要：在正常生理状态下，细胞膜内外钙浓度相差高达1万倍左右。
维持如此大的浓度梯度，主要靠细胞膜对Ca2+极低的通透性、钙亲合蛋白的缓冲以及依赖质膜两侧钙泵，Na+-Ca2+交换系统将Ca2+主动排除，或通过细胞内Ca2+库摄取于贮存Ca2+。
细胞内游离钙离子浓度的升高可能触发肌肉收缩、递质释放、激素分泌等生理过程，甚至引起细胞死亡，神经细胞老化等。
关键词：细胞钙离子钙泵正常细胞中，细胞膜内游离的Ca2+浓度约为0•.1umol/L~1.0umol/L,细胞外钙离子浓度比细胞内钙离子浓度高1 万倍，约为1.5 m mol/L。
一、细胞内Ca2+浓度调节机理细胞膜构成了Ca2+流动的屏障，同时也是细胞功能调节的基础。
正常细胞中。
膜内Ca2浓度比膜外Ca2+浓度低1万倍左右，这并不等于说细胞内缺少Ca2+，事实上某些细胞器，如：线粒体、内质网和突轴小泡能摄取和贮存Ca2+，其中线粒体是细胞内最重要的钙库之一。
另外，细胞内还有一些钙结合到带负电的脂和蛋白上，当细胞受刺激时，细胞外及细胞器中的Ca2+都可能被动的进入细胞质，使游离钙浓度升至1~10 umol/L，从而引起一定的生理反应。
细胞内Ca2+浓度升高，主要由于Ca2+按浓度梯度通过Ca2+通道进入细胞的结果。
膜系统上的Ca2+通道可以是电压依赖的，也可以是激动剂依赖的，前者主要在肌肉和神经细胞中起作用。
电压依赖的钙通道常有三种类型：L-型，长程型：需要较强的去激化刺激才能开放，失活也慢；T-型，瞬时型：较弱的去激化电压即能使通道开放，但失活也快；N-型，需要较强的去激化电压，失活快。
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• 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。
2020年3月13日
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2020年3月13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。
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2、如何维持血钙稳定
骨钙和血钙调控激素共同完成： 甲状旁腺激素（破骨使骨钙外流） 降钙素（促进成骨，使血钙降低） 维生素D3（促进肠道吸收钙质） 它们互相配合，使血钙稳定在昼夜变化不超过3%的水平上。
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3、钙的迁徙
概念：为了维持血钙的平衡，在甲状旁腺的作用下骨钙溶解，进 入血液的过程。
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CAMP途径： AC
cAMP
PKA
CREB
激活
CGMP途径：GC
cGMP
PKG （其它细胞）
下游蛋白
Na+通道（视觉细胞）
DAG/IP3途径：PLC水解 PIP2
IP3 释放ER中的 Ca2+ DAG CaM, Ca2+ PKC
下游蛋白
IP3 释放ER中的 Ca2+ Ca2+途径：
细胞膜上的 Ca2+通道释放胞外的 Ca2+
激活JSR钙 释放通道
3 胞质中〔Ca2+ 〕升高100倍
Ca2+进入胞质
肌钙蛋白与Ca2+ 结合，肌肉收缩
4 激活LSR膜上的Ca2+泵 肌浆中〔Ca2+ 〕降低
Ca2+回收入肌质网 肌肉舒张
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骨骼肌的兴奋-收缩耦联
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4、骨骼肌舒张机制
兴奋-收缩耦联后
肌膜电位复极化
终池膜对Ca2+通透性↓ 肌浆网膜Ca2+泵激活
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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 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。
ACh与N2受体结合 Na＋、K＋ (尤其是Na＋)通透性↑
终板膜去极化→终板电位（EPP）
EPP电紧张性扩布至肌膜 动作电位
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（四）、骨骼构成的重要物质
• 血中钙水平与骨代谢密切相关。正常时成骨 与溶骨过程处于动态平衡，成骨过程中，钙 沉积于骨，血中水平降低，而溶骨过程中， 骨质分解，提高血中钙水平。在多种激素的 共同调节下，骨不断更新与重建，并为血中 钙水平稳态提供基本保证。
血钙的来源： ①通过肠道吸收进入血液 ②从骨骼中摄取！
◇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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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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2020年3月1神经蛋白(calcineurin)可 诱导细胞凋亡，可导致BAD去磷酸化，引起它转移 至线粒体从而促进Bad与BCL-X形成二聚体。在海 马神经元中，L-谷氨酸通过NMDA受体诱发Ca2+内 流并激活钙神经蛋白，从而触发BAD的线粒体定位 和细胞凋亡。此外，线粒体选择性细胞色素c(Cyt c)通透将激活半胱天冬酶，进而促进细胞凋亡。
Ca2+还可直接激活一些细胞的酶从启动细胞毒 级联反应。
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三、血钙平衡调节
• 血钙以离子钙和结合钙两种形式存在，各占约50%。其中 结合钙绝大部分是与血浆清蛋白结合，小部分与柠檬酸、 重碳酸盐等结合。因为血浆蛋白质结合钙不能透过毛细血 管壁，故称为不扩散钙。柠檬酸钙等钙化合物以及离子钙 可以透过毛细血管壁，则称为可扩散钙 。
胞浆内Ca2+浓度瞬间升 高超过10-6M
活化下游的酶类
Ca2+与CaM结合形成复合体
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（六）钙离子与细胞凋亡
细胞内Ca2+的升高可通过生成活性氧和活性氮离子 等下游环节而破坏细胞的能量内稳状态而导致细 胞死亡。
线粒体Ca2+积聚将损害氧化磷酸化作用，并通过 电子传递链促进活性氧离子如超氧化物(02-)、过 氧化氢(H202)的生成。高线粒体Ca2+也改变线粒体 膜的通透性，抑制ATP的生成和促进坏死。
肌浆网膜[Ca2+]↓
原肌凝蛋白复盖的 横桥结合位点
Ca2+与肌钙蛋白解离
骨骼肌舒张
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小结：骨骼肌收缩全过程 1.兴奋传递
运动神经冲动传至末梢 ↓
N末梢对Ca2+通透性增加 Ca2+内流入N末梢内 ↓ 接头前膜内囊泡
向前膜移动、融合、破裂 ↓
ACh释放入接头间隙 ↓
ACh与终板膜受体结合 ↓
3
Calcium in the blood
血液中钙
蛋白质结合钙（46%) 99%----血浆 有机酸结合钙-复合钙
离子钙（48%）
1%----血细胞中
The ionized form of calcium in the serum is critical to healthy physiologic function.
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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：静息时掩盖结合位点；
❖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。
原肌球蛋白
肌钙蛋白
肌动蛋白
O
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OO
O
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2、骨骼肌收缩分子机制-滑行学说
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当神经冲动
传导到神经末梢 时，使轴突末梢 膜中的钙离子通 道开放，钙离子 内流进入突触小 体，引起乙酰胆 碱释放到突触间 隙。乙酰胆碱受 体的离子通道允 许钠离子和钾离 子通过。
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神经冲动 Ca2＋通道开放，Ca2＋内流
囊泡移动、融合、破裂，ACh释放
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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。
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2020年3月13日 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。。。。。。
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（一）、钙离子参与凝血过程
钙离子的生理作用 及血钙浓度的调节
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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； ◇参与肌肉的收缩与舒张； ◇参与血液凝固； ◇激活酶的活性；
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。
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• 凝血酶的生成 即因子Ⅹa、因子Ⅴa在钙离子和磷脂酶（PL）
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：
1 肌膜AP
沿肌膜、T管膜传播
激活L型钙通道
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激活的L 型钙通道
当胃肠道吸收大量钙时，血钙浓度可暂时升高。血钙
浓度增高，尿钙排泄也增加；反之亦然，两者呈正相关， 以保持血钙浓度相对稳定。 （3）骨钙是血钙浓度调节的“大后方”：
一餐富钙饮食可供12小时内维持血钙平衡不必动用骨钙； 但当饮食中含钙量不足时，为了保持血钙浓度的相对稳 定．骨钙就会“奋不顾身”地进入血液，以调节血钙平衡 。