Vápník hraje zásadní roli v anatomii, fyziologii a biochemii organismů a buněk, zejména v signálních transdukčních drahách. Kostra působí jako hlavní minerální úložiště prvku a za kontrolovaných podmínek uvolňuje do krevního oběhu ionty Ca2+. Cirkulující vápník je buď ve volné, ionizované formě, nebo se váže na krevní bílkoviny, jako je sérový albumin. Hormon vylučovaný příštítnou žlázou, parathormon, reguluje resorpci Ca2+ z kosti.
Měření Ca2+ v živé tkáni
Celkové množství Ca2+ přítomného v tkáni lze měřit pomocí atomové absorpční spektrometrie, při níž se tkáň odpaří a spaluje. Pro měření Ca2+ in vivo lze použít řadu fluorescenčních barviv. Tato barviva jsou založena na molekulách vázajících Ca2+, jako je BAPTA, a proto je při jejich používání nutná opatrnost, protože mohou ve skutečnosti tlumit změny Ca2+, které se používají k měření.
Různé tkáně obsahují Ca v různých koncentracích. U obratlovců je Ca (většinou fosforečnan vápenatý a nějaký síran vápenatý) nejdůležitějším (a specifickým) prvkem kostí a vápenaté chrupavky.
Někteří bezobratlí používají sloučeniny vápníku pro stavbu svého exoskeletu (skořápek a krunýřů) nebo endoskeletu (echinodermových desek a poriferanových vápenatých špiček). Mnoho protistů také využívá vápník.
Existují také některé rostliny, které ve svých tkáních hromadí Ca, a tím je zpevňují. Vápník se ukládá jako krystaly Ca-oxalátu v plastidech.
U eukaryot jsou Ca2+ ionty jedním z nejrozšířenějších sekundárních poslů používaných při přenosu signálu. Vstupují do cytoplazmy buď z vnějšku buňky přes buněčnou membránu vápníkovými kanály (jako jsou Ca-vazebné proteiny), nebo z některých vnitřních zásobáren vápníku.
Ca2+ vstupující do buněčné plazmy způsobuje specifické působení buňky, ať už je toto působení jakékoli: sekreční buňky uvolňují váčky se svou sekrecí, svalové buňky se stahují, synapse uvolňují synaptické váčky a přecházejí do procesů synaptické plasticity, atd.
Funkce vápníku při kontrakci svalů byla objevena již v roce 1882 Ringerem a vedla k dalšímu zkoumání, které odhalilo jeho roli posla asi o století později. Protože jeho působení je propojeno s cAMP, nazývají se synarchičtí poslové. Vázání vápníku se může vázat na několik různých vápníkem modulovaných proteinů, jako je troponin-C (první identifikovaný) nebo kalmodulin. Ionty jsou uloženy v sarkoplazmatickém retikulu svalových buněk.
U savců jsou hladiny intracelulárního vápníku regulovány transportními proteiny, které ho z buňky odstraňují. Například výměník sodíku a vápníku využívá energii z elektrochemického gradientu sodíku tím, že odčerpává vápník z buňky výměnou za vstup sodíku. Plazmatická membrána Ca2+ ATPáza (PMCA) získává energii k odčerpávání vápníku z buňky hydrolýzou adenosintrifosfátu (ATP).
Ionty Ca2+ mohou poškodit buňky, pokud do nich vstupují v nadměrném množství (například v případě excitotoxicity nebo nadměrné excitace nervových obvodů, ke které může dojít při neurodegenerativních onemocněních nebo po urážkách, jako je poranění mozku nebo mozková mrtvice). Nadměrný vstup vápníku do buňky ji může poškodit nebo dokonce způsobit její apoptózu nebo smrt nekrózou.
Jednou z příčin hyperkalcémie je hyperparatyreóza.
Webové stránky Ministerstva zemědělství Spojených států mají velmi kompletní tabulku obsahu vápníku (v mg) běžných potravin podle společných opatření (odkaz níže).
Množství vápníku v potravinách, 100g: