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Lexikon der Biologie: Kalium

Kalium s [von *kali- ], chemisches Zeichen K, zu den Alkali-Metallen gehörendes Leichtmetall, das in der Natur – in Kalisalzlagerstätten, gelöst in Meerwasser, extra- und intrazellulär in allen Organismen – ausschließlich als Kalium-Kation (K+) vorkommt. Mit einem Anteil von 2,59% am Aufbau der Erdkruste (Erde) gehört Kalium zu den 10 häufigsten chemischen Elementen. Kalium ist ein starkes Reduktionsmittel und eines der reaktivsten Elemente. Mit Wasser reagiert es so heftig, daß sich der entwickelnde Wasserstoff sofort entzündet, was seine technische Anwendung erschwert. Im pflanzlichen Organismus ( vgl. Tab. ) sind K+-Ionen unentbehrlich für Photosynthese und Atmung und die Aufrechterhaltung des osmotischen Drucks, weshalb der Einsatz von Kalidünger in der Landwirtschaft eine wichtige Rolle spielt. Im tierischen Organismus ist K+ das quantitativ wichtigste intrazelluläre Kation (Bioelemente, Elektrolyte). Als lebensnotwendiger Mineralstoff (essentielle Nahrungsbestandteile) ist es für die Osmoregulation und damit den Wasserhaushalt der Zelle essentiell. Kalium spielt eine wesentliche Rolle beim Aufbau von Membranpotentialen bzw. bei der Aufrechterhaltung des Ruhepotentials mit Hilfe der Natrium-Kalium-ATPase (aktiver Transport, Natrium-Kalium-Pumpe) und ermöglicht damit eine Vielzahl molekularer Transportprozesse an den Membranen und speziell die Erregungsleitung (Aktionspotential) der Nervenzellen (Farbtafel I-II). Außerdem hat Kalium Einfluß auf die Aktivität vieler Enzyme. Dem Menschen ( vgl. Infobox ) werden bei normaler Ernährung täglich ca. 4 g K+ zugeführt; der Umsatz pro Tag beträgt weniger (ca. 2,5 g), da die Resorption im Darm oft unvollständig ist. Kaliummangel (Hypokaliämie; Elektrolythaushalt) ist die häufigste Elektrolytstörung und äußert sich neben Herzrhythmusstörungen ( vgl. Infobox ) in Muskelschwäche und Lethargie. Bioelemente (Tab.), Davy (H.), Kaliumkanäle, Klaproth (M.H.), Marggraf (A.S.).

Copyright 1999 Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg

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