Кальций в организмах

КАЛЬЦИЙ в организмах. В ионной форме (Са²⁺) присутствует во всех клетках и жидкостях организмов. Может образовывать комплексы с белками, фосфолипидами. Растения получают кальций из почвы. Он аккумулируется в основном в вакуолях (в форме оксалата), в клеточной стенке (в форме пектинов, карбонатов, сульфатов), а также в митохондриях, хлоропластах, эндоплазматической сети. Исходя из потребностей в кальции, среди растений выделяются кальцефилы, произрастающие преимущественно на почвах, богатых этим элементом, в том числе в местах выхода известняков, мергелей, мела (например, ветреница лесная, таволга шестилепестная, лиственница европейская, дуб известковый), и кальцефобы, предпочитающие почвы, обеднённые кальцием (например, сфагновые мхи, пушица, росянка, подбел). В среднем в наземных растениях на долю кальция приходится 1,8-2% их массы. Наиболее богаты им представители семейств бобовых и сложноцветных, его мало в злаках и в корне- и клубнеплодах. При дефиците кальция ослабляются функции корней, уменьшается интенсивность транспирации и фотосинтеза, нарушается синхронность движения устьиц, снижается устойчивость к неблагоприятным воздействиям окружающей среды. В организм животных и человека кальций поступает с пищей и водой и является основным структурным компонентом скелета и зубов, главным образом в форме гидроксиапатита [Са₅(РО₄)₃(ОН)]; в составе раковин и скорлупы яиц находится в форме карбоната.

Ионы Са²⁺ влияют на проницаемость плазматической мембраны, участвуют в регуляции активности ряда ферментов, играют роль вторичных мессенджеров (посредников), взаимодействуя с кальмодулином, участвуют в передаче сигналов (например, гормональных) внутри клетки. Ионам Са²⁺ принадлежит важная роль в процессах свёртывания крови, в проведении нервного импульса, в том числе в синаптической передаче (смотри Синапс), в обеспечении молекулярных механизмов мышечного сокращения, в работе желёз внешней и внутренней секреции, во многих других процессах.

В организме человека содержание кальция составляет около 20 г на 1 кг массы тела (у новорождённых - около 9 г/кг). Основная часть кальция (99%) содержится в костной и хрящевой тканях (в виде карбоната, фосфата, соединений с органическими кислотами и др.). Взрослому человеку необходимо получать около 1 г кальция в сутки (кормящим матерям - до 2 г). Кальций  всасывается в тонком кишечнике, с током крови переносится в печень, а от неё ко всем тканям и органам. Из организма кальций выводится в основном с мочой и калом. В организме постоянно происходит обмен кальция. В большей мере в нём участвует костная ткань. Поддержание определённого уровня кальция регулируется гормонами - кальцитриолом (смотри Кальциферолы), паратирином, кальцитонином и др. При длительном дефиците кальция в рационе развивается гипокальциемия: резервы кальция в костной ткани истощаются, что может приводить к рахиту и остеодистрофии. При ряде физиологических и патологических состояний развивается гиперкальциемия. Нарушения обмена кальция приводят к кальцинозу.

Лит.: Ковальский В. В. Геохимическая экология. Очерки. М., 1974; Москалев Ю. И. Минеральный обмен. М., 1985; Пермяков Е. А. Кальцийсвязывающие белки. М., 1993; [Peterlink М., Stoeppler М.]. The alkaline earths: beryllium, magnesium, calcium, strontium, barium // Elements and their compounds in the environment. 2nd ed. Weinheim, 2004. Vol. 2.