La homeostasis es un estado de estabilidad interna dentro del cuerpo. La homeostasis también se refiere al proceso en el que un organismo mantiene el equilibrio de cosas como la temperatura corporal, los niveles de agua y los niveles de sal. Se producen muchas reacciones químicas para mantener la homeostasis. Las hormonas deben producirse rompiendo otras moléculas. Los iones de sal deben absorberse de los alimentos que se consumen o almacenan en los huesos. Los músculos necesitan producir calor para calentar el cuerpo.
Liberar energía de ATP
La gran mayoría de las enzimas que hacen que las reacciones químicas sucedan dentro de una célula usan una molécula de energía llamada trifosfato de adenosina (ATP) - "tri" significa que hay tres moléculas de fosfato en ella. El ATP es como una batería recargable. El ATP se puede descomponer en adenosina difosfato (ADP) - "di" significa que hay dos fosfatos - y una sola molécula de fosfato (P). Cuando se divide en ADP y P, el ATP libera energía que le da a las enzimas el poder de romper o formar moléculas. La homeostasis se mantiene mediante muchos procesos celulares que requieren ATP. Además de las enzimas que crean y rompen enlaces, otras proteínas que usan ATP incluyen bombas de proteínas que mueven las sales a través de una membrana.
Síntesis de vitamina D
La vitamina D es una hormona que ayuda a mantener la homeostasis del calcio; es decir, niveles adecuados de calcio en el cuerpo. Debe elaborarse mediante múltiples reacciones químicas antes de que pueda afectar la homeostasis. Proviene del colesterol en la piel, que cambia de forma cuando lo golpea la luz solar. Este precursor de la vitamina D pasa luego al hígado donde se modifica. Finalmente, pasa a los riñones donde se modifica nuevamente para convertirse en la forma activa de vitamina D. La forma activa tiene una estructura completamente diferente a la del colesterol, con partes químicas adicionales agregadas aquí y allá. Se requieren múltiples enzimas para producir vitamina D activa, que se llama 1,25-hidroxi vitamina D.
Deposición de calcio en los huesos
La homeostasis del calcio también implica eliminar el calcio de la sangre, no solo absorberlo de los alimentos a la sangre. La sangre humana no puede tener demasiado o muy poco calcio, por lo que el exceso de calcio se almacena dentro de los huesos. El proceso de depositar iones de calcio en el tejido óseo es una reacción química que ocurre con regularidad. El calcio existe como un catión (pronunciado ojo de gato), lo que significa que tiene una carga eléctrica positiva. En los huesos, el calcio se almacena como hidroxiapatita de calcio, lo que significa que está unido a moléculas cargadas negativamente llamadas fosfatos. Cuando la célula quiere extraer calcio de la sangre y almacenarlo en los huesos, las células óseas escupen moléculas de fosfato a su alrededor, lo que atrae los iones de calcio cargados positivamente. El calcio se une al fosfato y forma cristales.
Respiración celular para producir calor
Cuando el cuerpo humano se enfría demasiado, mantiene la homeostasis de la temperatura al producir calor para calentarse. El cuerpo humano puede aumentar su temperatura interna produciendo calor en las células del músculo esquelético y en las células grasas pardas. Estas células contienen muchas mitocondrias, que son bolsas dentro de una célula que producen moléculas de ATP. Las mitocondrias producen ATP al almacenar primero una gran cantidad de iones de hidrógeno en un compartimento y luego dejar que esos iones fluyan naturalmente a otro compartimento, como el agua que fluye a través de una presa. Este flujo genera energía que se utiliza para formar nuevas moléculas de ATP. Sin embargo, se produce calor cuando los iones de hidrógeno fluyen de esta manera. El cuerpo se calienta al decirle a las células que provoquen deliberadamente fugas en las mitocondrias, para que fluyan más iones de hidrógeno. Es necesario que sucedan muchas reacciones químicas para que esto suceda. Estas reacciones forman parte de lo que se llama respiración celular.