Ca2 + (кальцій)-транспортувальні системи клітини: загальні відомості.

Особлива роль Са2 + як вторинного меcсенджера і велика кількість Са2 + – транспортувальних систем, що беруть участь в регуляції рівня Са2 + в клітині дозволяють виділити кальцієву систему сигналізації в окрему область внутрішньоклітинної сигналізації.

Підтримання низької концентрації іонів кальцію надзвичайно важливо для нормального функціонування клітини, оскільки довготривале підвищення рівня кальцію в цитозолі призводить до загибелі клітини. Більшість Са2 + – регульованих процесів у клітині відбувається при зміні концентрації Са2 + в діапазоні 10-7 – 10-6 М, тоді як концентрація Са2 + в позаклітинному середовищі близька до 10-3 М. З іншого боку, мембранний потенціал еукаріотичних клітин у спокої становить від – 0 до -90 mV (всередині мінус). Таким чином, катіони, такі як Са2 +, будучи розподілені згідно електрохімічного градієнту, повинні бути присутніми в цитоплазмі в набагато більш високих концентраціях, ніж 10-7 М. Отже, в клітинах є механізми, які виводять іони Са2 + назовні. Еукаріотичні клітини містять наступні Са2 + транспортні системи:

Ca2 + (кальцієва) канали клітинних мембран,

Ca2 + (кальцій)-транспортна система мітохондрій

Ca2 + (кальцій) транспортна система ЕПР.

Як правило, плазматична мембрана містить три системи: Ca2 + (кальцієва) канали клітинних мембран, специфічну Ca2 +-ATPАЗИ ЗОВНІШНЬОЇ МЕМБРАНИ КЛІТИНИ (PMCA, E1, E2, P типу) та Na + / Ca2 + – обмінник.

Вхід Са2 + у клітини за градієнтом концентрації здійснюється, в основному, по Ca2 + (кальцієва) канали клітинних мембран.

Вихід Са2 + здійснюється Ca2 +-ATPазой і Na +-Сa2 + обмінником.

Рівень [Ca2 +] i підтримується також Са2 +-АТРазой (ЕР) і мітохондріальними Са2 +-транспортуючими системами. Підвищення [Ca2 +] i в цитоплазмі відбувається при відкриванні кальцієвих каналів і вході кальцію по градієнту концентрацій. Підвищення рівня Ca2 + опосередковує такі реакції клітини як звільнення нейромедіатора в нервовому синапсі, розщеплення глікогену при впливі адреналіну на клітини м’язів, апоптоз, скоротливу активність м’язових волокон, і багато інших.

Деякі патології, такі як гіпертонія і серцева недостатність можуть бути пов’язані з порушенням транспорту Ca2 +. Однак, короткочасне підвищення [Ca2 +] i необхідно для регуляції активності Са2 +-залежних ферментів у відповідь на різноманітні фактори: гормони, нейромедіатори, чинники зростання і антигени. Ca2 +-канали-рецептори є рецепторами деяких позаклітинних і внутрішньоклітинних стимулів.

Comments are closed.