Erdődi Ferenc, Gergely Pál, Vereb György

Általános és bioszervetlen kémia

Kalciumtranszport-rendszerek

A sejten belüli kis kalciumion-koncentráció kedvez az ion jelátvivő szerepének. A citoplazma kalciumion-koncentrációjának 10–50-szeres növekedése, amely az enzimek aktiválásához elegendő, már kis energiabefektetéssel (ATP-hidrolízis) elérhető. Az intracelluláris kalciumszintet szabályozó rendszerek megtalálhatók mind a plazmamembránban, mind a sejtorganellumok membránjában (pl. szarkoplazma, mitokondrium). Funkciójukat tekintve is különböznek, egyesek a külső inger hatására beengedik a citoplazmába, míg mások eltávolítják a kalciumot.

A sejten belüli és kívüli tér többezerszeres kalciumion-koncentráció különbségének fenntartását az emlőssejtek plazmamembránjában található két aktív transzportrendszer végzi elsősorban: a kalciumpumpa és a Na+-Ca2+ kapcsolt transzport.

Az ATP-függő kalciumpumpa vagy Ca2+-ATPáz molekuláris alapját egy a plazmamembránt átívelő fehérje (Mr

110 000) jelenti, amely ATP-t hasítva Mg2+ jelenlétében Ca2+-t akár többezerszeres koncentrációgradiens ellenében is képes a membránon átjuttatni. A kalciumpumpa citoplazmikus részén helyezkedik el az ATP-bontó hely és a kalmodulinkötő régió (142.a ábra). A fehérje szekvenciája jelentősen hasonlít a K+-Na+-ATPáz α-alegységére, elsősorban a transzmembránszakaszban és az ATP hidrolízisét végző centrumban. A foszforilált intermedier (E-(P)) a kalciumpumpa működésében is kimutatható. A kalciumpumpa aktivitását elsősorban a foszfolambán fehérje szabályozza. A foszfolambánt a cAMP-függő protein-kináz vagy egy Ca-kalmodulin-függő protein-kináz foszforilálja, serkentve ezáltal a kalciumpumpa működését.

Harvard

(): . : . : /hivatkozas/m1438aebszk_2388/#m1438aebszk_2388 ()

Chicago

. . . : . (: /hivatkozas/m1438aebszk_2388/#m1438aebszk_2388)

APA

(). . . (: /hivatkozas/m1438aebszk_2388/#m1438aebszk_2388)

BibTeX EndNote Mendeley Zotero

142. ábra. A plazmamembrán kalciumtranszport-rendszerei. A citoplazmából kalciumiont távolít el a kalciumpumpa (a) és a nátrium-kalcium cseretranszport (b). A kalciumcsatornák (c) membránpotenciál-függő módon juttatnak kalciumiont az intracelluláris térbe

A nátrium-kalciumcserélő vagy Na+-Ca2+ cseretranszport is a sejtbőljuttat ki kalciumot, és a szállításhoz szükséges energiát részben a nátriumkoncentráció-gradiensből nyeri. A nátriumion befelé irányuló mozgásához mindig kapcsolódnia kell a kalciumion ellenirányú transzportjának (142.b ábra). А két pozitív töltésű Ca2+ kiáramlását három egyszeres pozitív töltésű Na+ beáramlása kíséri. A töltés kiegyenlítetlensége lehetővé teszi, hogy az átviteli folyamat felhasználja a plazmamembrán két oldalán fennálló feszültséggradiens energiáját is. A folyamatot Ca2+-kalmodulin-függő protein-kináz és -foszfatáz szabályozza, a cserélő fehérje (Mr

33 000) citoplazma felőli oldalának foszforilációjával, ill. defoszforilációjával.

A kalciumion a sejtekbe kalciumcsatornák révén jut be (142.c ábra). Ezek olyan molekuláris nyílások a membránban, amelyek lehetővé teszik Ca2+ áramlását a sejtekbe a koncentrációcsökkenés irányába. Az ingerelhető sejtekben ezek az akciós potenciál (a normális feszültségesés megfordulása, depolarizáció) hatására nyílnak meg. Az általuk létrehozott kalciumjel fontos szerepet játszik a neurotranszmitterek felszabadulásában, a hormonszekrécióban vagy a simaizom-kontrakcióban. Ezek a feszültségfüggő kalciumcsatornák sokféle gyógyszer támadáspontját is jelentik, ezért osztályozásuk elsősorban farmakológiai tulajdonságok alapján történik.

A nem ingerelhető sejtekben a kalciumion bejutása, ill. felszabadulása az intracelluláris raktárakból (pl. endoplazmás retikulum) és ezzel a kalciumjel kialakulása is ,,pillanatszerűen” történik. A folyamatot Ca-mobilizáló hormonoknak és neurotranszmittereknek a membrán megfelelő receptoraihoz való kötődése indítja be. Ezek a szerek fokozzák a membránban a foszfatidil-inozitol átalakulását: diacil-glicerol (DAG) és inozitol-1,4,5-triszfoszfát (IP3) képződik. A DAG aktiválja a protein-kináz C-t, amely fehérjefoszforilációs kaszkád útján biológiai válaszokat indíthat el, erősíthet fel vagy éppen gátolhat. Az IP3 Ca2+-t szabadít fel az intracelluláris raktárakból.

Tartalomjegyzék

ÁLTALÁNOS ÉS BIOSZERVETLEN KÉMIA
Impresszum
Az Olvasóhoz
chevron_rightÁltalános kémia
- chevron_rightKémiai alapfogalmak
- chevron_rightAz atomok elektronszerkezete és a periódusos rendszer
  - chevron_rightA kvantumelmélet alapjai
    - A fény hullámtermészete
    - Az elektronhullámok és a kvantummechanika
  - chevron_rightSzínképek
    - Emissziós és abszorpciós színképek
    - Atomszínképek
  - A hidrogénatom Bohr-féle modellje
  - chevron_rightA kvantummechanikai atommodell
    - Kvantumszámok
    - Atomorbitálok
  - chevron_rightTöbbelektronos atomok elektronszerkezete
    - Az elektronhéjak energiaszintje
    - Az elektronhéjak felépülésének törvényei
  - chevron_rightAz elemek periódusos rendszere
  - chevron_rightPeriodikus tulajdonságok
- chevron_rightA molekulák szerkezete
  - chevron_rightAz elsődleges kémiai kötés alaptípusai
    - A férnes kötés
    - Az ionkötés
    - chevron_rightA kovalens kötés
      - Kovalens kötéshossz és kötési energia
  - chevron_rightÁtmenet a kötéstípusok között
    - Elektronegativitás
  - chevron_rightA kovalens kötés elmélete
    - chevron_rightA vegyértékkötés-elmélet
    - chevron_rightA molekulaorbitál-elmélet
      - Kétatomos molekulák molekulaorbitáljai
      - Többszörös kötések, delokalizált molekulapályák
  - chevron_rightMásodlagos kémiai kötések
- chevron_rightHalmazállapotok
  - chevron_rightGázhalmazállapot
  - chevron_rightFolyékony és szilárd halmazállapot
- chevron_rightOldatok és kolloidok
- chevron_rightA víz és a vizes oldatok
- chevron_rightKémiai egyensúlyok
- chevron_rightKémiai termodinamika
- chevron_rightReakciókinetika
  - chevron_rightReakciósebesség és reakciómechanizmus
  - chevron_rightHőmérséklet és reakciósebesség
    - Ütközési elmélet
    - chevron_rightAz átmeneti állapot (aktivált komplex) elmélete
      - Kémiai reakciók energiaváltozása
  - chevron_rightTöbb elemi lépésből álló reakciók
  - chevron_rightKatalízis
    - Homogén katalízis
    - Heterogén katalízis
- chevron_rightElektrokémia
  - chevron_rightA redoxifolyamatok áttekintése
  - chevron_rightAz elektrokémia alapjai
- chevron_rightA redoxifolyamatok termodinamikája
  - A Nernst-egyenlet
  - Redoxifolyamatok az anyagcserében
- chevron_rightAz elektrokémia gyakorlati alkalmazásai
chevron_rightBioszervetlen kémia
- chevron_rightKomplex vegyületek
- Az élethez szükséges elemek áttekintése
- chevron_rightAz alkálifémek szerepe biológiai rendszerekben
- chevron_rightA magnézium és a kalcium biológiai jelentősége
  - chevron_rightA magnézium bioszervetlen kémiája
    - Magnéziumkomplexek
  - chevron_rightA kalcium élettani szerepe
- chevron_rightAz átmenetifémek komplexei
  - chevron_rightA vas biológiai jelentősége
    - chevron_rightA vas szerepe az oxigénkötésben és az oxigéntranszportban
    - chevron_rightVas–kén fehérjék biológiai funkciói
      - Citokrómok
      - Kataláz, peroxidáz, citokróm-P450
    - chevron_rightVasanyagcsere
  - chevron_rightA réz biológiai jelentősége
    - chevron_rightA réz biokémiai evolúciója. Fontosabb rézfehérjék
    - chevron_rightRézfehérjék az elektrontranszportban
    - chevron_rightA rézanyagcsere és zavarai
      - Wilson-kór
      - Menkes-kór
  - chevron_rightA cinkcsoport elemeinek biológiai jelentősége
    - chevron_rightA cink biológiai funkciói
      - Cinkenzimek szerkezete
      - „Cinkujj” fehérjék szerkezete
  - Metallotioneinek és funkciójuk
  - chevron_rightA molibdén és a mangán biológiai szerepe
    - Molibdénkomplexek
    - Mangánkomplexek
  - A vanádium, króm, kobalt és nikkel élettani hatása
  - A platinakomplexek daganatellenes hatása
- chevron_rightAz alumínium- és az óncsoport elemeinek biológiai szerepe
  - Az alumínium hatása az emberi szervezetre
  - Óncsoport: germánium, ón, ólom
- chevron_rightA szilíciumvegyületek biológiai szerepe
- chevron_rightA nitrogén és foszfor szerepe a biológiai rendszerekben
- chevron_rightAz oxigéncsoport elemeinek biológiai jelentősége
  - chevron_rightAz oxigén bioszervetlen kémiája
  - chevron_rightA szelén biológiai jelentősége
    - A szelénvegyületek élettani hatásai
- chevron_rightA halogének bioszervetlen kémiája
chevron_rightIrodalom a bioszervetlen kémia fejezeteihez
Rendszám- és atomtömeg-táblázat

Kiadó: Semmelweis Kiadó

Online megjelenés éve: 2026

ISBN: 978 963 331 705 1

Orvostudomány

A könyv feladata, hogy az orvostudományt, gyógyszerésztudományt és biológiát választó egyetemi szak hallgatóit és e téma iránt érdeklődőket megismertesse egyrészt a kémia tudomány alapjaival, az általános kémiával, másrészt a fémek és nemfémes elemek biológiai szerepével, a bioszervetlen kémiával vagy másképp, szervetlen biokémiával.

Hivatkozás: https://mersz.hu/erdoddi-gergely-vereb-altalanos-es-bioszervetlen-kemia//

BibTeX EndNote Mendeley Zotero