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La maggior parte degli enzimi cellulari si basa sull'adenosina trifosfato (ATP) per guidare le reazioni chimiche. L’ATP, una valuta energetica ricaricabile, rilascia energia quando si idrolizza in adenosina difosfato (ADP) e fosfato inorganico (P). Questa energia rilasciata alimenta gli enzimi che rompono o formano legami, nonché le pompe proteiche dipendenti dall'ATP che spostano gli ioni attraverso le membrane:passaggi fondamentali per il mantenimento dell'omeostasi.
La vitamina D, un ormone steroideo essenziale per l'omeostasi del calcio, viene prodotta attraverso una serie di reazioni enzimatiche. La luce solare converte il 7‑deidrocolesterolo nella pelle in pre‑vitamina D3, che il fegato idrossila in 25‑idrossivitamina D3. Una seconda idrossilazione nei reni produce la forma attiva, la 1,25‑diidrossivitamina D3, che regola l'assorbimento del calcio e la mineralizzazione ossea.
I livelli di calcio nel sangue devono rimanere entro un intervallo ristretto. Il calcio in eccesso viene sequestrato nell'osso sotto forma di cristalli di idrossiapatite di calcio. Gli osteoblasti rilasciano gruppi fosfato che attraggono ioni Ca²⁺ caricati positivamente; gli ioni si legano ai fosfati, formando cristalli insolubili che rinforzano lo scheletro.
Quando la temperatura interna diminuisce, il corpo genera calore attraverso la termogenesi senza brividi. Il muscolo scheletrico e il tessuto adiposo bruno contengono abbondanti mitocondri che producono ATP tramite fosforilazione ossidativa. Inducendo una fuga controllata di protoni attraverso la membrana mitocondriale interna, queste cellule dissipano l'energia sotto forma di calore, aumentando la temperatura corporea e preservando l'omeostasi termica.
