뼈 형성 이외의 Ca2+의 기능

목차

1. 신경전달(Neurotransmission)
2. 세포 내 신호 전달자
3. 상피세포 간의 기계적 연결
4. 세포의 세포 외 기질로의 부착
5. 신경근육의 흥분
6. 시각, 후각에서의 감각신호의 변환
7. 근육 수축과 에너지 공급
8. 혈액 응고
9. 식물에서의 지지, 유지 기능

본문내용

1. 신경전달(Neurotransmission)
전위-의존적 Ca2+ 통로는 신경 말단에서 전기적 신호를 화학적 신호로 전환하는 기능을 갖는다. 활동전위가 축색의 끝인 신경말단에 도달하면 그 신호는 시냅스를 통해 다음 뉴런으로, 뉴런을 통해 표적세포(ex. 근육세포)로 전해져야만 한다. 그런데, 신호를 전달하는 세포인 시냅스 전 세포, 시냅스 후 세포의 원형질막은 전기적 신호가 건너갈 수 없는 20nm정도의 좁은 시냅스간극에 의해 서로 분리되어 있다. 따라서, 뉴런 간 정보전달을 위해서는 전기적 신호가 신경전달물질(Neurotransmitter)이라는 작은 신호전달분자 형태의 화학적 신호로 전환되어야 한다. 즉, 활동전위가 신경말단에 도달하여 그 부위의 원형질막이 탈분극되면, 시냅스 전 신경말단의 원형질막에 집중적으로 분포한 전위-의존적 Ca2+ 통로들이 순간적으로 열린다. 세포 밖의 Ca2+농도는 세포기질에서의 농도보다 1000배 이상 높으므로 Ca2+은 열린 통로를 따라 재빨리 신경말단 내부로 들어온다. 신경 말단 세포기질 내의 Ca2+ 농도 증가로 시냅스소낭과 원형질막 간의 융합이 일어나서 시냅스간극으로 신경전달물질이 분비된다.

< 중 략 >

6. 시각, 후각에서의 감각신호의 변환
빛에 의해 유도되는 간상세포의 과분극에도 Ca2+가 관여한다. 간상세포가 빛을 흡수하면 cis-레티날은 trans-레티날로 전환되어 로돕신을 활성화시킨다. 이후의 신호전달은 G-단백질을 통해 이루어지는데, 결과적으로 세포 내로 Ca2+을 유입시키는 Ca2+ 통로를 닫게 되어 Ca2+농도를 떨어뜨린다. 이렇게 Ca2+ 통로가 닫힘에 따라, 막이 과분극된 상태가 뇌까지 전달되어 뇌의 시각세포가 흥분하게 되어 빛을 느끼는 것이다.
후각에서도 이와 비슷한 메커니즘이 이용된다. 냄새 자극을 받아들이는 수용체는 섬모 막에 존재하는 GPCR 단백질 구조로서, Ca2+을 세포 내로 유입시키는데, 증가된 Ca2+농도는 Ca2+ 의존성 염소이온 통로를 열게 한다. Cl-의 유출은 세포를 탈분극시켜 전기 신호를 뇌까지 전달한다.

참고자료

· 없음