{"title":"Calcium: Zusatzinfo II","body":"Calcium<\/STRONG>\n

Rolle von Calcium in der Signaltransduktion:<\/I>
<\/BR>Ca2+<\/SUP>-Ionen liegen im Cytoplasma (Säugerzelle) in sehr geringer Konzentration (≤ 0,1 μmol\/l), im extrazellulären Raum jedoch in viel höheren Konzentrationen (1 mmol\/l) vor. Durch extrazelluläre Signale kann der Ca2+<\/SUP>-Spiegel im Cytoplasma stark ansteigen; bei elektrisch erregbaren Zellen durch Ca2+<\/SUP>-Kanäle in der Plasmamembran von außen, bei anderen Zellen durch Ca2+<\/SUP>-Freisetzung aus dem endoplasmatischen Reticulum (ER). Durch entsprechende Ca2+<\/SUP>-Pumpen (Ca2+<\/SUP>-ATPasen) in der Plasmamembran oder im ER wird die niedrige Konzentration im Cytoplasma wieder hergestellt. Ca2+<\/SUP>-Ionen wirken meist nicht direkt, sondern in Verbindung mit dem Ca2+<\/SUP>-bindenden Protein Calmodulin<\/I> auf das Zellgeschehen. Durch die Bindung von Ca2+<\/SUP>-Ionen wird Calmodulin in seiner Konformation so verändert, daß es an verschiedene Proteine (Protein-Kinasen und -Phosphatasen) binden und damit deren Aktivität regulieren kann. Inositoltriphosphat (IP3<\/SUB><\/A>) bewirkt die Freisetzung von Ca2+<\/SUP>-Ionen aus dem ER; das zusammen mit IP3<\/SUB> freigesetzte Diacylglycerol<\/A> aktiviert die calciumabhängige Proteinkinase C<\/A>. - Für das Actomyosin-System des Muskels<\/A> spielen Ca-Ionen als Vermittler zwischen Erregung und Kontraktion eine zentrale Rolle. Auch die von einzelnen Zellen wahrgenommenen aktiven Bewegungsformen der Phagocytose, Pinocytose und Exocytose<\/A> sind calciumabhängige Prozesse. Die zeitliche Koordination solcher Ca-Wirkungen, bei der Kontraktion und Entspannung miteinander abwechseln, wird häufig mit dem Modell des biologischen Oszillators beschrieben. Hierbei sind die intrazellulären Konzentrationen von Ca und cAMP<\/A> über zwei gegenläufige Regelkreise gekoppelt. cAMP inhibiert die Calcium-Pumpe, die den intrazellulären Calcium-Spiegel senkt, während Ca die Adenylatcyclase<\/A> aktiviert, die die Bildung von cAMP katalysiert. - Beim Sehvorgang (Photorezeption<\/A>) beeinflußt Ca die Na-Permeabilität der Retinazellen. In diesen Zellen ist die extrazelluläre Ca2+<\/SUP>-Konzentration in den von Disc-Membranen (Mikrovilli) umschlossenen Räumen vielfach höher als im Cytoplasma. Unter Lichteinwirkung werden Ca2+<\/SUP>-Ionen ins Plasma entlassen, wobei die Natriumkanäle<\/A> in der Zellmembran geschlossen werden. Nach Beendigung der Lichteinwirkung wird Ca2+<\/SUP> in die Discs zurückgepumpt, und die Na+<\/SUP>-Kanäle werden wieder geöffnet.<\/P>"}