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 di acqua e i livelli di sale. Molte reazioni chimiche si verificano per mantenere l'omeostasi. Gli ormoni devono essere prodotti rompendo altre molecole. Gli ioni di sale devono essere assorbiti dal cibo che viene mangiato o immagazzinato nelle ossa. I muscoli devono produrre calore per riscaldare il corpo.
Rilascio di energia dall'ATP
La stragrande maggioranza degli enzimi che provocano reazioni chimiche all'interno di una cellula usa 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 scomposto in adenosina difosfato (ADP) - "di" significa che ci sono due fosfati - e una singola molecola di fosfato (P). Quando viene suddiviso in ADP e P, ATP rilascia energia che fornisce agli enzimi il potere di rompere o produrre molecole. L'omeostasi è mantenuta da molti processi cellulari che richiedono ATP. Oltre agli enzimi che creano e spezzano i legami, altre proteine che usano l'ATP includono pompe proteiche che spostano i sali attraverso una membrana.
Sintesi della vitamina D
La vitamina D è un ormone che aiuta a mantenere l'omeostasi del calcio; cioè, livelli adeguati di calcio nel corpo. Deve essere effettuato tramite più 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 arriva quindi al fegato dove viene modificato. Infine, va ai reni dove viene nuovamente modificato per diventare la forma attiva di vitamina D. La forma attiva ha una struttura completamente diversa rispetto al colesterolo, con parti chimiche in più aggiunte qua e là. Gli enzimi multipli sono necessari per produrre la vitamina D attiva, che si chiama 1,25-idrossi-vitamina D. cibo nel sangue. Il sangue umano non può avere troppo o troppo poco calcio, quindi l'eccesso di calcio viene immagazzinato all'interno delle ossa. Il processo di deposizione di ioni calcio nel tessuto osseo è una reazione chimica che si verifica regolarmente. Il calcio esiste come un catione (pronunciato cat-eye-on), nel senso che ha una carica elettrica positiva. Nell'osso, il calcio è immagazzinato come idrossiapatite di calcio, il che significa che è legato a molecole caricate negativamente chiamate fosfati. Quando la cellula vuole estrarre il calcio dal sangue e immagazzinarlo nelle ossa, le cellule ossee sputano molecole di fosfato attorno a loro, che attira gli ioni di calcio caricati positivamente. Il calcio si lega al fosfato e forma 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 producendo calore nelle cellule muscolari scheletriche e nelle cellule grasse marroni. Queste cellule contengono molti mitocondri, che sono sacche all'interno di una cellula che producono molecole di ATP. I mitocondri producono ATP immagazzinando dapprima molti ioni idrogeno in un compartimento, 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 scorrono in questo modo. Il corpo si riscalda dicendo alle cellule di causare intenzionalmente perdite nei mitocondri, in modo da far fluire più ioni idrogeno. Molte reazioni chimiche devono avere luogo affinché ciò accada. Queste reazioni fanno parte della cosiddetta respirazione cellulare.
