L'omeostasi è uno stato di stabilità interna all'interno del corpo. L'omeostasi si riferisce anche al processo in cui un organismo mantiene l'equilibrio di cose come la temperatura corporea, i livelli dell'acqua e i livelli di sale. Molte reazioni chimiche avvengono per mantenere l'omeostasi. Gli ormoni devono essere fatti rompendo altre molecole. Gli ioni di sale devono essere assorbiti dal cibo che viene mangiato o conservato nelle ossa. I muscoli hanno bisogno di produrre calore per riscaldare il corpo.
Rilasciare l'energia dall'ATP
La stragrande maggioranza degli enzimi che provocano reazioni chimiche all'interno di una cellula usano una molecola di energia chiamata adenosina trifosfato (ATP ) - "tri" significa che ci sono tre molecole di fosfato su di esso. L'ATP è come una batteria ricaricabile. L'ATP può essere suddiviso in adenosina difosfato (ADP) - "di" significa che ci sono due fosfati - e una singola molecola di fosfato (P). Quando rotto in ADP e P, ATP rilascia energia che dà agli enzimi il potere di rompere o creare molecole. L'omeostasi viene mantenuta da molti processi cellulari che richiedono ATP. A parte gli enzimi, i legami di tipo "make and break", altre proteine che usano ATP includono le pompe proteiche che muovono i sali attraverso una membrana.
Sintesi della vitamina D
La vitamina D è un ormone che aiuta a mantenere l'omeostasi del calcio; cioè, i livelli di calcio nel corpo. Deve essere fatto attraverso molteplici reazioni chimiche prima che possa influenzare l'omeostasi. Viene dal colesterolo nella pelle, che cambia forma quando viene colpito dalla luce solare. Questo precursore della vitamina D passa quindi al fegato dove viene modificato. Infine, va ai reni dove viene nuovamente modificato per diventare la forma attiva della vitamina D. La forma attiva ha una struttura completamente diversa dal colesterolo, con aggiunte di parti chimiche aggiuntive qua e là. Sono necessari più enzimi per rendere attiva la vitamina D, che si chiama 1,25-idrossi vitamina D.
Deposizione di calcio nelle ossa
L'omeostasi del calcio comporta anche l'assunzione di calcio dal sangue, non solo assorbendolo dal cibo nel sangue. Il sangue umano non può avere troppo o troppo poco calcio, quindi il calcio in eccesso viene immagazzinato all'interno delle ossa. Il processo di deposizione di ioni di calcio nel tessuto osseo è una reazione chimica che si verifica regolarmente. Il calcio esiste come catione (pronunciato cat-eye-on), il che significa che ha una carica elettrica positiva. Nell'osso, il calcio viene immagazzinato come idrossiapatite di calcio, il che significa che è legato a molecole caricate negativamente chiamate fosfati. Quando la cellula vuole prendere il calcio dal sangue e conservarlo nelle ossa, le cellule ossee sputano fuori le molecole di fosfato che attirano gli ioni di calcio caricati positivamente. Il calcio si lega al fosfato e forma dei cristalli.
Respirazione cellulare per produrre calore
Quando il corpo umano diventa troppo freddo, mantiene l'omeostasi della temperatura producendo calore per riscaldarsi. Il corpo umano può aumentare la sua temperatura interna facendo calore nelle cellule muscolari scheletriche e nelle cellule grasse marroni. Queste cellule contengono molti mitocondri, che sono sacchetti all'interno di una cellula che producono molecole di ATP. I mitocondri producono ATP immagazzinando dapprima molti ioni di idrogeno in un compartimento, e quindi lasciando che quegli ioni fluiscano naturalmente in un altro compartimento, come l'acqua che scorre attraverso una diga. Questo flusso genera energia che viene utilizzata per formare nuove molecole di ATP. Tuttavia, il calore viene prodotto quando gli ioni idrogeno fluiscono in questo modo. Il corpo si scalda dicendo alle cellule di provocare intenzionalmente delle perdite nei mitocondri, in modo da far fluire più ioni di idrogeno. Molte reazioni chimiche devono aver luogo affinché ciò avvenga. Queste reazioni fanno parte di ciò che viene chiamato respirazione cellulare.
