Б. Роль ионов кальция

Уровень ионов кальция. Концентрация ионов Са²⁺ в цитоплазме нестимулированной клетки очень низка (10-100 нМ). Низкий уровень поддерживается кальциевыми АТФ-азами (кальциевыми насосами) и натрий-кальциевыми обменниками. Резкое повышение концентрации ионов Са²⁺ в цитоплазме (до 500-1000 нМ) происходит в результате открывания кальциевых каналов плазматической мембраны или внутриклеточных кальциевых депо (гладкого и шероховатого эндоплазматического ретикулума). Открывание каналов может быть вызвано деполяризацией мембран или действием сигнальных веществ, нейромедиаторов (глутамат и АТФ, см. Медиаторы нервной системы), вторичных мессенджеров (ИФ₃ и цАМФ), а также вещества растительного происхождения рианодина. В цитоплазме и клеточных органеллах имеется множество белков способных связывать Са²⁺, некоторые из них выполняют роль буфера.

При высокой концентрации в цитоплазме ионы Са²⁺ оказывает на клетку цитотоксическое действие. Поэтому уровень кальция в отдельной клетке испытывает кратковременные всплески, увеличиваясь в 5-10 раз, а стимуляция клетки увеличивает лишь частоту этих флуктуаций.

Действие кальция опосредовано специальными Са²⁺-связывающими белками («кальциевыми сенсорами»), к которым принадлежат аннексии, кальмодулин и тропонин (см. Регуляция сокращения мышечных волокон). Кальмодулин — сравнительно небольшой белок (17 кДа) — присутствует во всех животных клетках. При связывании четырёх ионов Са²⁺ (на схеме голубые кружочки) кальмодулин переходит в активную форму, способную взаимодействовать с многочисленными белками. За счёт активации кальмодулина ионы Са²⁺ оказывают влияние на активность ферментов, ионных насосов и компонентов цитоскелета.

Статьи раздела «Вторичные мессенджеры»:

• Вторичные мессенджеры
• А. Циклический АМФ
• Б. Роль ионов кальция
• B. Инозит-1,4,5-трифосфат и диацилглицерин

— Следущая статья   |   — Вернуться в раздел