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Introducción

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Calcio, fósforo y magnesio son elementos cuyas fisiologías guardan estrecha relación, la cual se inició hace millones de años en los albores de esa compleja combinación de azar, necesidad y tiempo que llamamos evolución. Como consecuencia de la evolución geológica, el agua o mar primitivo donde comenzó la biología en la Tierra probablemente debía poseer concentraciones de potasio (K+), fosfatos (H2PO4/HPO42–) y magnesio (Mg2+) muy superiores a las de calcio (Ca2+) y sodio (Na+), de tal manera que la membrana plasmática de las primeras células delimitó un microcosmos con esas características iónicas.

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Las peculiaridades fisicoquímicas del fosfato serían clave para su selección como principal tampón intracelular, y sus ésteres como moléculas fijadoras, almacenadoras y transferidoras de energía biológica. Así, la síntesis e hidrólisis del ATP ya habría de ser la vía esencial para el depósito y la transferencia de energía en aquellas células primigenias. A su vez, las características fisicoquímicas del Mg2+ lo convirtieron en un cofactor esencial de numerosas reacciones enzimáticas, entre ellas todas en las que se requiera o intervenga ATP.

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Tras largos periodos la evolución geológica repercutió sobre la biológica, de manera que en el agua fueron aumentando las concentraciones de Ca2+ y Na+ a medida que disminuía la proporción de K+. Sin embargo, el plasmalema habría permitido mantener el medio iónico inicial y los sistemas enzimáticos intracelulares adaptados a las bajas proporciones de Na+ y Ca2+. En suma, para sobrevivir en un entorno cambiante, las células debieron desarrollar canales iónicos y sistemas de bombeo de iones que les permitieran conservar la asimetría de concentraciones de iones mono y divalentes a ambos lados del plasmalema. Por ello, el control de la excitación celular y la regulación de muchas rutas metabólicas dependerán, de manera respectiva, del mantenimiento de una relación precisa entre las concentraciones de K+/Na+ y Mg2+/Ca2+ a los dos lados de tal membrana (cuadro 80-1).

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Cuadro 80-1

Concentraciones de Ca2+, HPO42+ y Mg2+ en el exterior e interior de la célula

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Función fisiológica del calcio y ...

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