الكالسيوم في علم الأحياء

تسهم أيونات الكالسيوم (Ca2+) في الفسيولوجيا والكيمياء الحيوية للعضيات والخلايا. تلعب أيونات الكالسيوم دوراً هاماً في مسارات تحويل الإشارة،[1][2] حيث تعمل كمرسال ثانوي، في الناقلات العصبية المنطلقة من العصبونات، في انقباض جميع أنواع الخلايا العضلية، وفي التخصيب. تتطلب الكثير من الانزيمات أيونات الكالسيوم كعامل مساعد، ومن أبرز أمثلتها انزيمات تخثر الدم. كما يعتبر الكالسيوم خارج الخلايا عنصراً هاماً في الحفاظ على فرق الجهد عبر الأغشية الخلوية السليمة، وكذلك تكوين العظام السليمة.

تكون مستويات الكالسيوم في الثدييات منتظمة بدقة،[1][2] حيث تعمل العظام كموقع رئيس لتخزين المعادن. تُطلق أيونات الكالسيوم، Ca2+، من العظام إلى مجرى الدم تحت ظروف محددة. يُنقل الكالسيوم عبر مجرى الدم كأيونات مذابة أو مرتبطة بپروتينات مثل ألبومين المصل. يُفرز الهرمون الجار درقي بواسطة الغدة الجار درقية لينظم تشرب العظام للكالسيوم من العظام، وإعادة امتصاصه في الكلى كي يعود للدورة الدموية، ويزيد من تنشيط ڤيتامين د3 للكالسيتريول. الكالسيتريول، هو الصيغة النشطة من ڤيتايمن د3، والذي يعزز من امتصاص الكالسيوم من الأمعاء والعظام. يُفرز الكالسيتونين من الخلايا المجاورة للجريب في الغدة الدرقية الذي يؤثر أيضاً على مستويات الكالسيوم بمقاومة هرمون الغدة الجار درقية، ومع ذلك، فإن أهميته الفسيولوجية لدى البشر محل شك.

مخازن الكالسيوم هي عضيات خلوية، تعمل باستمرار على تراكم أيوانات الكالسيوم وتطلقها أثناء أحداث خلوية معينة. مخازن الكالسيوم الخلوية تشمل المتقدرة والشبكة الهيولية الباطنة.[3] التركيزات المميزة للكالسيوم في الكائنات الحية النموذجية هي: في الإشريشيا المعوية 3ن.م. (مقيد)، 100ن.م. (حر)، في الخلية الناشئة 2mM (مقيد)، خلية الثدييات 10-100nM (حر) وفي پلازما الدم 2mM.[4]

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

البشر

كميات الكالسيوم اليومية الموصى بها معدلة حسب العمر (من المعهد الأمريكي للطب)[5]
العمر الكالسيوم (ملگ/يومياً)
1–3 سنة 700
4–8 سنة 1000
9–18 سنة 1300
19–50 سنة 1000
>51 سنة 1000
أثناء الحمل 1000
أثناء الرضاعة 1000
الأغذية الغنية بالكالسيوم المتناولة عالمياً بين البالغين (ملگ/يومياً).[6]
  <400
  400-500
  500-600
  600-700
  700-800
  800-900
  900-1000
  >1000



التوصيات الغذائية

المزاعم الصحية

  • تناول الكميات الكافية من الكالسيوم، كجزء من نظام غذائي متوازن، قد يقلل من خطر الإصابة بهشاشة العظام.
  • تناول الكميات الكافية من الكالسيوم، كجز ءمن نظام غذائي متوازن، مع النشاط البدني، قد يقلل من خطر الإسابة بهشاشة العظام في مراحل متقدمة من العمر.
  • تناول الكميات الكافية من الكالسيوم وڤيتامين د، كجزء من نظام غذائي متوازن، قد يقلل من خطر الإصابة بهشاشة العظام في مراحل متقدمة من العمر.
  • تناول الكميات الكافية من الكالسيوم وڤيتامين د، كجزء من نظام غذائي متوازن، مع النشاط البدني، قد يقلل من خطر الإصابة بهشاشة العظام في مراحل متقدمة من العمر.

الأغنية الغنية بالكالسيوم

الزبادي كامل الدسم = 121 ملگ
الغذاء، الكالسيوم لكل 100 گرام
پارمجيان (جبن) = 1140 ملگ
حليب مجفف = 909 ملگ
جبن الماعز = 895 ملگ
جبن التشيدر = 720 ملگ
معجون الطحينة= 427 ملگ
دبس السكر = 273 ملگ
اللوز = 234 ملگ
الجعضيض = 232 ملگ
الكرنب الأجعد = 150 ملگ
حليب الماعز= 134 ملگ
بذور السمسم (الغير مقشرة) = 125 ملگ
حليب الأبقار خالي الدسم= 122 ملگ
الغذاء، الكالسيوم لكل 100 گرام
البندق = 114 ملگ
التوفو، اللين= 114 ملگ
أوراق الشمندر = 114 ملگ
السبانخ = 99 ملگ
الريكوتا (جبنة الحليب خالي الدسم) = 90 ملگ
العدس = 79 ملگ
الحمص = 53 ملگ
البيض، المسلوق = 50 ملگ
البرتقال = 40 ملگ
الحليب البشري = 33 ملگ
الأرز، الأبيض، طويل الحبة = 19 ملگ
اللحم البقري = 12 ملگ
سمك القد = 11 ملگ


قياس الكالسيوم في الدم

النطاقات الطبيعية لاختبارات الدم للكالسيوم
الهدف الحد الأدنى الحد الأقصى الوحدة
الكالسيوم المؤين 1.03،[7] 1.10[8] 1.23،[7] 1.30[8] mmol/L
4.1،[9] 4.4[9] 4.9،[9] 5.2[9] mg/dL
إجمالي الكالسيوم 2.1,[10][11] 2.2[8] 2.5,[8][11] 2.6,[11] 2.8[10] mmol/L
8.4،[10] 8.5[12] 10.2،[10] 10.5[12] mg/dL

الحيوانات

الفقاريات

المقالة الرئيسية: أيض الكالسيوم
تنظيم الكالسيوم في الجسم البشري.[13]


التكيف

نوع الخلية التأثير
الخلايا البطانية ↑توسيع الأوعية
الخلايا الإفرازية (في المعظم) ↑الإفراز (اندماج الحويصلات)
الخلايا المجاورة للكبيبات ↓الإفراز[14]
الخلايا الرئيسية الجار درقية ↓الإفراز[14]
العصبونات النقل (الاندماج الوعائي)، التكيف العصبي
الخلايا التائية تنشيط الاستجابة للمستضدات على مستقبلات الخلايا التائية[15]
الخلايا العضلية
متنوعة تنشيط protein kinase C
للمزيد، طالع: Function of protein kinase C
النطاقات الطبيعية لاختبارات الدم, توضح المستويات الطبيعية للكالسيوم في الدم باللون القرمزي على اليمين.


الآثار السلبية وعلم الأمراض

اللافقاريات

النباتات

إغلاق الثعور

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

الانقسام الخلوي

الدور الهيكلي

الإشارات الخلوية

انظر أيضاً

المصادر

  1. ^ أ ب Brini, Marisa; Ottolini, Denis; Calì, Tito; Carafoli, Ernesto (2013). "Chapter 4. Calcium in Health and Disease". In Astrid Sigel, Helmut Sigel and Roland K. O. Sigel (ed.). Interrelations between Essential Metal Ions and Human Diseases. Metal Ions in Life Sciences. Vol. 13. Springer. pp. 81–137. doi:10.1007/978-94-007-7500-8_4. ISBN 978-94-007-7499-5. PMID 24470090.
  2. ^ أ ب Brini, Marisa; Call, Tito; Ottolini, Denis; Carafoli, Ernesto (2013). "Chapter 5 Intracellular Calcium Homeostasis and Signaling". In Banci, Lucia (Ed.) (ed.). Metallomics and the Cell. Metal Ions in Life Sciences. Vol. 12. Springer. pp. 119–68. doi:10.1007/978-94-007-5561-1_5. ISBN 978-94-007-5560-4. PMID 23595672. electronic-book ISBN 978-94-007-5561-1 ISSN 1559-0836 electronic-ISSN 1868-0402
  3. ^ Wilson, C.H.; Ali, E.S.; Scrimgeour, N.; Martin, A.M.; Hua, J.; Tallis, G.A.; Rychkov, G.Y.; Barritt, G.J. (2015). "Steatosis inhibits liver cell store-operated Ca(2)(+) entry and reduces ER Ca(2)(+) through a protein kinase C-dependent mechanism". Biochem J. 466 (2): 379–390. doi:10.1042/bj20140881. PMID 25422863.
  4. ^ Milo, Ron; Philips, Rob. "Cell Biology by the Numbers: What are the concentrations of different ions in cells?". book.bionumbers.org. Retrieved 24 March 2017.
  5. ^ Institute of Medicine (US) Committee to Review Dietary Reference Intakes for Vitamin D Calcium; Ross, A. C.; Taylor, C. L.; Yaktine, A. L.; Del Valle, H. B. (2011). Dietary Reference Intakes for Calcium and Vitamin D, Chapter 5 Dietary Reference Intakes pages 345-402. Washington, D.C: National Academies Press. doi:10.17226/13050. ISBN 978-0-309-16394-1. PMID 21796828.
  6. ^ Balk EM, Adam GP, Langberg VN, Earley A, Clark P, Ebeling PR, Mithal A, Rizzoli R, Zerbini CA, Pierroz DD, Dawson-Hughes B (December 2017). "Global dietary calcium intake among adults: a systematic review". Osteoporosis International. 28 (12): 3315–3324. doi:10.1007/s00198-017-4230-x. PMC 5684325. PMID 29026938.
  7. ^ أ ب Larsson L, Ohman S (November 1978). "Serum ionized calcium and corrected total calcium in borderline hyperparathyroidism". Clin. Chem. 24 (11): 1962–5. PMID 709830.
  8. ^ أ ب ت ث Reference range list from Uppsala University Hospital ("Laborationslista"). Artnr 40284 Sj74a. Issued on April 22, 2008
  9. ^ أ ب ت ث Derived from molar values using molar mass of 40.08  g•mol−1
  10. ^ أ ب ت ث Last page of Deepak A. Rao; Le, Tao; Bhushan, Vikas (2007). First Aid for the USMLE Step 1 2008 (First Aid for the Usmle Step 1). McGraw-Hill Medical. ISBN 978-0-07-149868-5.
  11. ^ أ ب ت Derived from mass values using molar mass of 40.08  g•mol−1
  12. ^ أ ب Blood Test Results – Normal Ranges Archived 2012-11-02 at the Wayback Machine Bloodbook.Com
  13. ^ Boron, Walter F.; Boulpaep, Emile L (2003). "The Parathyroid Glands and Vitamin D". Medical Physiology: A Cellular And Molecular Approach. Elsevier/Saunders. p. 1094. ISBN 978-1-4160-2328-9.
  14. ^ أ ب Boron, Walter F.; Boulpaep, Emile L (2003). Medical Physiology: A Cellular And Molecular Approach. Elsevier/Saunders. p. 867. ISBN 978-1-4160-2328-9.
  15. ^ Levinson, Warren (2008). Review of medical microbiology and immunology. McGraw-Hill Medical. p. 414. ISBN 978-0-07-149620-9.

وصلات خارجية

تمّ الاسترجاع من "https://www.marefa.org/w/index.php?title=الكالسيوم_في_علم_الأحياء&oldid=2017553"