钙离子钙离子的生理作用.ppt

钙离子的生理作用及血钙浓度的调节;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； ◇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）;*;*;*;二、钙离子的生理作用;血液凝固(blood coagulation);血液的凝固是由一系列凝血因子参与的复杂的蛋白质???解过程;内源性激活途径 （Ⅻ）;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。 ;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。;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。;★ 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。;骨骼肌细微结构;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。;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。;肌节缩短=肌细胞收缩;肌膜AP;骨骼肌的兴奋-收缩耦联;4、骨骼肌舒张机制;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 ↓ 受体构型改变 ↓ 终板膜对Na+、K+(尤其Na+)的通透性增加 ↓ 产生终板电位(EPP) ↓ EPP（终板电位）引起肌膜AP;（三）、参与神经递质的释放; 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。;神经冲动;（四）、骨骼构成的重要物质;（五）钙离子与细胞信号转导;10-6M;29;无活性PKC;CAMP途径： AC cAMP PKA CREB CGMP途径：GC cGMP PKG （其它细胞） 下游蛋白 DAG/IP3途径：PLC水解 PIP2 ;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。;Ca2+激活的磷酸酶，钙神经蛋白(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。;34;三、血钙平衡调节 ;1、血钙浓度的调节主要受以下三方面因素的影响 ;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）