Vápník jako fyziologicky významný prvek.

Aigerim Turgunbayeva

Bakalářská práce

Calcium as a physiologically important element.

Anotace:

Daná práce je věnována vápenatému kationtu v organismu. Z důvodu jeho zapojení do fyziologických dějů je potřeba zachovávat hladiny Ca(2+) na stálých úrovních. V kostech a v zubech člověka je představen ve formě hydroxylapatitu. V první kapitole je popsána krátká historie a vlastnosti daného prvku. Dále je zde představeno doporučené množství pro jedince, a to s ohledem na individualitu a zdroje, odkud vápník může čerpat. Druhá kapitola je zaměřena na hospodaření s vápníkem, kde je rozebráno vstřebávání vápníku pasivní a aktivní cestou, a taký vylučování. Významnou podkapitolou je regulace hladin Ca(2+) přes hormonální řízení, které může probíhat cestou reabsorpce ledvinami a kostní regulaci. Podstatnými hormony jsou parathormon, kalcitriol a kalcitonin. Třetí část je věnována fyziologickému významu Ca(2+). Je zohledněno, jakým způsobem se vápník účastní kontrakce kosterních a srdečních svalů, sražení krve a změn krevního tlaku. V role buněčného posla využívá vápenatý kationt kanály řízené napětím, ligandou a koncentrací vápníku, pumpy, výměníky. V třetí podkapitole je představen systém transportu Ca(2+) v mitochondrii, je vyznačená spoluúčast vápníkových iontů v zániku buňky, a to zejména v nekróze a apoptóze zprostředkovanou mitochondrií. V poslední podkapitole jsou zohledněny onemocnění spojené s poruchou hladiny vápníku v organismu, nebo mutace, které vyvolávají vysokou citlivost proteinů na Ca(2+). V případě neurodegenerativních onemocnění se často jedna o porušení rovnováhy a otevření mPTP. Onemocnění jako syndrom Stormorkena, katecholaminergní polymorfní komorová tachykardie, spadají do skupiny onemocnění spojených s mutací Ca(2+)-senzitivních proteinů, kde dochází ke snížení nebo zvýšení jejich funkcí. V poslední části popsané nemoci jako hypokalcemie a hyperkalcemie, které mohou být vyvolány poruchami ve funkcí vitamínu D, parathormonu, štítné žlázy.

Abstract:

This work is devoted to the calcium cation in the body. Due to involvement in physiological processes, it is necessary to maintain Ca(2+) concentration at a constant level. It is presented in human bones and teeth in the form of hydroxylapatite. The first chapter describes a brief history and properties of the element as well as the recommended amount for each individual, according to personal parameters and sources of the calcium. The second chapter is focused on calcium operation and excretion, where calcium absorption could be maintained by active and passive way. Following subchapter describes the regulation of Ca(2+) levels through hormonal control, which can occur via renal reabsorption and bone regulation. The essential hormones are parathyroid hormone, calcitriol, and calcitonin. The third part is dedicated to the physiological significance of Ca(2+). It defines how calcium is involved in skeletal and cardiac muscle contraction, blood clotting, and changes in blood pressure. In the role of the cell messenger, the calcium cation uses channels controlled by voltage, ligands and calcium concentration, pumps, exchangers. Relative subchapter presents transportation system of Ca(2+) in mitochondria and the participation of calcium ions in cell death, especially in necrosis and apoptosis mediated by mitochondria. The last subchapter presents diseases associated with a failure of calcium levels in the body or mutations that cause high sensitivity of proteins to Ca(2+). It was noticed that in the case of neurodegenerative diseases, it is often a matter of imbalance and opening of mPTP. Further details reveal that diseases such as Stormorken syndrome, catecholaminergic polymorphic ventricular tachycardia fall into the group of illness associated with loss-of-function or gain-of-function mutations in Ca(2+)-sensitive proteins. The last part describes hypocalcemia and hypercalcemia diseases and their result, which can be followed by disorder of vitamin D, parathyroid hormone, thyroid gland.

Klíčová slova

vápnik, vápníková signalizace, vápenatý kationt, fyziologie, buňka

Keywords

calcium cation, calcium, physiology, calcium signaling, cell

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 2. 5. 2021

Obhajoba závěrečné práce

• Vedoucí: prof. Ing. Mgr. Markéta Sedmíková, Ph.D.

Česká zemědělská univerzita v Praze

Fakulta agrobiologie, potravinových a přírodních zdrojů

Bakalářský studijní program / obor:
Zemědělství, zahradnictví a rozvoj venkova / Výživa a potraviny