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| 鈣離子又分為細胞內(nèi)鈣離子和細胞外鈣離子 | |||||||||||
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鈣離子是機體各項生理活動不可缺少的離子 鈣是人體內(nèi)最重要的元素之一,是機體各項生理活動不可缺少的離子,參與一切生命活動過程,維系著細胞的正常生理功能.有人體"生命元素"的美譽.鈣廣泛的分布于體內(nèi)各組織器官中.按成人體重70kg計算,所有軟組織的鈣相當于體重的0.01％(7g),細胞外鈣相當于體重的0.0015％(1g),軟組織和細胞外液共含鈣約8g;牙齒含鈣7g;其余約占98.9％(1300g)的鈣分布在骨骼中,而骨路中的鈣含量相當于體重的1.86％.鈣在體內(nèi)以兩種形式存在:結(jié)合狀態(tài)和離子狀態(tài)(鈣離子).只有鈣離子才具有生理活性,所謂鈣離子又分為細胞內(nèi)鈣離子和細胞外鈣離子兩種.研究表明:細胞外液的鈣離子濃度約為10-3mol/L,細胞內(nèi)鈣離子濃度為10-7mol/L,經(jīng)常保持在一定的水平上.細胞內(nèi)鈣離子濃度低,僅為細胞外1/10000.它對于維持細胞膜兩側(cè)的生物電位，維持正常的神經(jīng)傳導功能。維持正常的肌肉伸縮與舒張功能以及神經(jīng)－肌肉傳導功能，還有一些激素的作用機制均通過鈣離子表現(xiàn)出來。
測定鈣、鎂離子的可靠方法為重量法，這種方法手續(xù)繁瑣，分析速度慢，目前常用的方法是EDTA絡(luò)合滴定法，EDTA絡(luò)合滴定法適用于工業(yè)循環(huán)冷卻水中鈣含量在2-200mg/l，鎂含量在2-200 mg/l的測定，也適用于其他工業(yè)用水及生活用水中鈣、鎂離子含量的測定。
鈣離子的測定：用移液管吸取50ML水樣于250ML錐形瓶中，加1ML1+1鹽酸溶液，煮沸半分鐘，加三乙醇胺1+2溶液2ML，再加氫氧化鉀（20%）溶液5ML，加少量鈣-羧酸指示劑，再用EDTA標準溶液進行滴定，當溶液顏色由紫紅色變?yōu)榱了{色時即為終點。
鈣離子的作用如下：
1.鈣離子是凝血因子，參與凝血過程,2.參與肌肉（包括骨骼肌、平滑?。┦湛s過程,3.參與神經(jīng)遞質(zhì)合成與釋放、激素合成與分泌,4.是骨骼構(gòu)成的重要物質(zhì)。
其中幾個重要作用的產(chǎn)生機制如下：
傳導神經(jīng)信號機制：促進神經(jīng)遞質(zhì)分泌當?shù)谝粋€細胞興奮時，產(chǎn)生了一個電沖動，此時，細胞外的鈣離子流入該細胞內(nèi)，促使該細胞分泌神經(jīng)遞質(zhì)，神經(jīng)遞質(zhì)與相鄰的下一級神經(jīng)細胞膜上的蛋白分子結(jié)合，促使這一級神經(jīng)細胞產(chǎn)生新的電沖動。以此類推，神經(jīng)信號便一級一級地傳遞下去，從而構(gòu)成復雜的信號體系，乃至最終出現(xiàn)學習、記憶等大腦的高級功能當機體缺鈣時，神經(jīng)遞質(zhì)的釋放受到阻隔，人體的興奮機制和抑制機制遭到破壞。如果是兒童缺鈣，會夜啼、夜驚、煩躁失眠，嚴重的導致大腦發(fā)育障礙，出現(xiàn)反應遲鈍、多動、學習困難等癥，影響大腦成熟和智力。
讓心臟跳動機制：帶正電的鈣離子，讓細胞內(nèi)外發(fā)生電位差。 帶正電的鈣離子，穿過細胞膜，進入心肌細胞，因為細胞內(nèi)外的鈣濃度相差較大，形成較大電位差，產(chǎn)生了刺激細胞膜收縮的生理效應心肌細胞收縮，又將鈣離子給泵出了細胞膜外，形成反向的電位差，心肌細胞膜在這種反向電位差的作用下，開始舒張；舒張后，細胞膜的通透性增強，鈣離子再次穿過細胞膜進入心肌細胞，再次引起心肌收縮，如此往復，心臟就有節(jié)律地跳動起來。
傳遞御敵信號機制：外來抗原激活T細胞受體，啟動了鈣離子介導的信號通路，促使免疫細胞分化和生長。當病菌、細菌、毒物等外來入侵者侵入人體時，是鈣離子首先發(fā)出預 鈣離子水機
警信號；隨后鈣離子又發(fā)出入侵者有何特性的信號，免疫系統(tǒng)隨之組織相應的免疫細胞，捕獲和吞噬敵人。一旦鈣缺乏，就會發(fā)生免疫系統(tǒng)功能下降、紊亂，引發(fā)疾病。如：自身免疫性疾病紅斑狼瘡、風濕??；皮膚?。浩ぱ住畀彽?。補鈣，對治療這些病有重要作用，反證了鈣的功能。
在基因工程中，為了便于將目的基因?qū)胛⑸锛毎?，常用鈣離子處理原核細胞，使之變?yōu)槟軌虮容^容易吸收外界物質(zhì)（如DNA）的感受態(tài)細胞，實質(zhì)是增加了細胞膜的通透性.
鈣離子通道定義：它是一種跨越細胞膜的結(jié)構(gòu)，它嚴格控制著鈣離子進入細胞的過程。由于鈣離子信號與很多重要生理功能相關(guān)，例如心臟收縮、基因轉(zhuǎn)錄等，因此調(diào)節(jié)鈣離子進入細胞的精確反饋機制就至關(guān)重要。為了實現(xiàn)這一功能，每個鈣離子通道都與一個鈣調(diào)蛋白分子（calmodulin CaM）結(jié)合，從而通過鈣離子與其羧基端小葉（C-lobe）和氨基端小葉（N-lobe）的結(jié)合實現(xiàn)對通道活性的調(diào)節(jié)。鈣調(diào)蛋白與鈣離子形成的復合物是構(gòu)成鈣離子感受器的重要原型，鈣離子感受器與鈣離子源密切相關(guān)。CaM的羧基端小葉能感應局域的鈣離子大幅振蕩，這是由于主通道的鈣離子流引起的。而氨基端小葉則感應全局的較遠距離源引起的鈣離子小型改變。然而，盡管以上現(xiàn)象在生物學上非常重要，但其內(nèi)部機制尚不清楚。
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