FISIOLOGÍA HUMANA-995

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posee un radio iónico y un número de coordinación (iones
de signo contrario que rodean a un ión) variable (6-8), que
lo hacen idóneo para encajar en los pliegues de la molécu-
la de una proteína y combinarse transitoriamente con ella.
Por otra parte, los iones Ca2+ son muy reactivos y poseen
gran facilidad para combinarse no sólo con moléculas
orgánicas como las proteínas, sino también con molécu-
las inorgánicas como los fosfatos. Y éste es otro hecho
fundamental en relación con la baja [Ca2+]c: como los
ésteres de fosfato forman con el Ca2+ sales muy poco solu-
bles al pH fisiológico intracelular, bastaría con que la
[Ca2+]c alcanzara el rango de 10-3 M para que las sales de
fosfato cálcico originadas precipitaran y fuera imposible la
transferencia de energía por los ésteres de fosfato.
Homeostasis del Ca2+ intracelular
La homeostasis celular del Ca2+ comprende varios
aspectos que cabe resumir como sigue: a) en reposo, la
[Ca2+]c es mantenida en un orden de 10–7 M; pero, cuan-
do la célula es estimulada, tal concentración aumenta en
pocos milisegundos hasta varios micromoles/l; b) en gene-
ral, ese incremento en la [Ca2+]c se produce en forma de
picos o pulsos, más que de una forma sostenida; c) la célu-
la recibe pulsos de Ca2+ a partir de dos fuentes distintas:
vertido al citosol desde organelas intracelulares, o desde el
exterior mediante la apertura de canales de Ca2+ en el plas-
molema, permeabilizados por receptor o por voltaje; d) las
células, asimismo, poseen en esa membrana plasmática
una ATPasa de Ca2+ que lo bombea hacia el exterior en
contra de sus gradientes de concentración y electroquími-
co, y un intercambiador Na+/Ca2+, que también expulsa
Ca2+ desde el citosol; e) por su parte, las organelas celula-
res, como los retículos endoplásmico y sarcoplásmico y el
núcleo, poseen en su membrana canales de Ca2+ permea-
bilizados por inositol trifosfato (InsP3), mediante los que
es vertido al citosol, y ATPasas que lo devuelven a la orga-
nela; y, en cuanto a la mitocondria, en su membrana dis-
pone de un intercambiador Na+/Ca2+ capaz de devolver al
citosol el Ca2+ que entra en ella por medio de un transpor-
tador unidireccional; y, f) en conjunto, estas organelas o
depósitos intracelulares de Ca2+ hacen que todo el cito-
plasma intervenga en la liberación y captación de Ca2+,
permitiendo una estrecha coordinación entre las variacio-
nes en la [Ca2+]c y los fenómenos fisiológicos regulados
por él (Fig.76.1).
La llegada de un pulso de Ca2+ al citosol constituye
una señal específica para un conjunto de proteínas intrace-
lulares, generalmente próximas a membranas, conocidas
como ligadoras de calcio. Éstas constituyen toda una
familia de proteínas con similitud estructural que, al com-
binarse de forma específica y reversible con Ca2+, por un
lado lo tamponan y, por otro, descodifican la información
que transporta, transmitiéndola a las dianas y modulando
la acción de otras proteínas o enzimas. 
La calmodulina (CaM) constituye un ejemplo caracte-
rístico de esas proteínas intracelulares ligadoras de calcio,
en cuya estructura se halla repetida de dos a doce veces la
sucesión “hélice-asa-hélice”. Presente en todas las células
eucariotas y carente de actividad enzimática intrínseca, la
CaM posee cuatro puntos de unión para iones Ca2+. Cuan-
do un pulso de éste accede al citosol, dos iones Ca2+ se
combinan con la molécula de CaM, que sufre un primer
cambio conformacional (exposición de regiones hidrófo-
bas y aumento del contenido en hélice alfa). A continua-
ción, la CaM/2 Ca2+ se combina con una proteína efectora
aún inactiva (como, por ejemplo, la adenilato-ciclasa o la
fosfodiesterasa del AMPc), y esa combinación conduce a
un segundo cambio conformacional en la molécula de
CaM. Ello permite su combinación con otros dos iones
Ca2+, lo que provoca un cambio conformacional en la pro-
teína efectora, que pasa de la forma inactiva a activa y su
consiguiente acción fisiológica.
La familia de proteínas intracelulares ligadoras de cal-
cio es muy amplia (hoy se conocen más de trescientas,
algunas de cuales se recogen en la Tabla 76.4) y probable-
mente aún no está completa; así, en las células eucariotas
se hallan, además de CaM, otras muchas proteínas ligado-
ras de calcio específicas del tipo celular y relacionadas con
sus funciones fisiológicas específicas. El conocimiento de
esas funciones ha permitido vislumbrar en los últimos
años la trascendencia fisiopatológica de sus alteraciones
primarias o provocadas farmacológicamente.
CONTROL DEL METABOLISMO 
DEL CALCIO
De los 1000 a 1200 gramos de calcio presentes en el
organismo humano adulto, alrededor del 99% se encuentra
en los huesos. De tal cantidad, unos 500 mg salen diaria-
mente hacia los líquidos extracelulares y una cantidad
similar se incorpora al hueso desde ellos. También cada
día, de los aproximadamente 1000 mg de calcio conteni-
dos en una dieta equilibrada, se absorben por el intestino
966 F I S I O L O G Í A D E L S I S T E M A E N D O C R I N O
Tabla 76.3. Funciones biológicas del Ca2+
a) Celulares:
— Crecimiento y división celular.
— Estabilización de membranas.
— Excitabilidad y permeabilidad de la membrana 
plasmática.
— Transporte de iones a través de membranas.
— Regulación enzimática.
— Exitación nerviosa.
— Secreción de hormonas.
— Secreción exocrina.
— Neurotransmisión.
— Contracción muscular.
b) Extracelulares:
— Mineralización.
— Cofactor de factores de coagulación VII, IX y X.
— Reconocimiento y adhesión entre células.