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Lexikon der Biologie: Calciumstoffwechsel

Calciumstoffwechsel, Teil des Mineral-Stoffwechsels aller lebenden Organismen. Die physiologisch aktive Form des Calciums, das zweiwertige Calciumion (Ca2+), wird bei Höheren Tieren im Zwölffingerdarm und oberen Leerdarm (Darm) vorwiegend mit Hilfe eines Calciumbindenden Proteins der Schleimhaut absorbiert. Die tägliche Calciumaufnahme des Menschen bei normaler Nahrungsaufnahme (Ernährung) liegt bei ca. 0,8 g. Die Ausscheidung von Calcium erfolgt über Darm und Niere, wobei mehr als 90% des glomerulär filtrierten Calciums tubulär rückresorbiert werden. Für den Organismus ist eine konstante Calciumkonzentration im Blutplasma von ca. 10 mg/100 ml notwendig. An der Kontrolle und Aufrechterhaltung des Calciumspiegels sind das 1,25-Dihydroxycholecalciferol (Calciferol), das Parathormon und das Calcitonin beteiligt. Die Hauptmenge an Calcium wird bei Wirbeltieren in den Knochen gespeichert, die wichtigsten intrazellulären Speicher sind bei allen eukaryotischen Organismen Mitochondrien und das endoplasmatische Reticulum. Die Konzentration im Cytoplasma liegt in der Regel bei etwa 0,1 mM. Calciumkanäle vermitteln den Transport von Calcium mit dem Konzentrationsgradienten in das Cytoplasma, Calcium-Pumpen den ATP-abhängigen aktiven Transport aus dem Cytoplasma in den extrazellulären Raum oder die intrazellulären Speicher. Calcium spielt eine wichtige Rolle beim Knochenaufbau von Wirbeltieren sowie bei der Regulation vieler Stoffwechselvorgänge in der Zelle, wobei die zugrundeliegenden molekularen Mechanismen in Tier- und Pflanzenzellen nahezu identisch sind. Für Pflanzen ist Calcium in der Regel kein Mangelfaktor. Sie nehmen Calcium über die Wurzeln auf und deponieren es in unlöslicher Form, z. B. als Calciumoxalat oder Calciumcarbonat, in der Vakuole, wobei mit der Zeit weit mehr Calcium gespeichert wird, als die Pflanzenzellen benötigen.

Lit.:Kanis, J.A.: Progress in Basic and Clinical Pharmacology. Vol 4: Calcium Metabolism. Freiburg 1990.

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