L'homéostasie est un état de stabilité interne dans le corps. L'homéostasie fait également référence au processus par lequel un organisme maintient l'équilibre de choses telles que la température corporelle, les niveaux d'eau et les niveaux de sel. De nombreuses réactions chimiques se produisent afin de maintenir l'homéostasie. Les hormones doivent être fabriquées en brisant d'autres molécules. Les ions de sel doivent être absorbés par les aliments consommés ou stockés dans les os. Les muscles ont besoin de produire de la chaleur pour réchauffer le corps.
Libérer l'énergie de l'ATP
La grande majorité des enzymes qui provoquent des réactions chimiques à l'intérieur d'une cellule utilisent une molécule d'énergie appelée adénosine triphosphate (ATP) - "tri" signifie qu'il y a trois molécules de phosphate dessus. L'ATP est comme une batterie rechargeable. L'ATP peut être décomposé en adénosine diphosphate (ADP) - "di" signifie qu'il y a deux phosphates - et une seule molécule de phosphate (P). Lorsqu'il est divisé en ADP et P, l'ATP libère de l'énergie qui donne aux enzymes le pouvoir de briser ou de fabriquer des molécules. L'homéostasie est maintenue par de nombreux processus cellulaires qui nécessitent de l'ATP. Outre les enzymes qui créent et rompent les liaisons, d'autres protéines qui utilisent l'ATP comprennent des pompes à protéines qui déplacent les sels à travers une membrane.
Synthèse de la vitamine D
La vitamine D est une hormone qui aide à maintenir l'homéostasie du calcium; c'est-à-dire des niveaux appropriés de calcium dans le corps. Il doit être fabriqué via de multiples réactions chimiques avant de pouvoir affecter l'homéostasie. Il provient du cholestérol de la peau, qui change de forme lorsqu'il est touché par la lumière du soleil. Ce précurseur de la vitamine D passe ensuite dans le foie où il est modifié. Enfin, il se dirige vers les reins où il est à nouveau modifié pour devenir la forme active de la vitamine D. La forme active a une structure complètement différente de celle du cholestérol, avec des éléments chimiques supplémentaires ajoutés ici et là. De multiples enzymes sont nécessaires pour fabriquer de la vitamine D active, appelée 1,25-hydroxy vitamine D.
Dépôt de calcium dans les os
L'homéostasie du calcium implique également de retirer le calcium du sang, pas seulement de l'absorber des aliments dans le sang. Le sang humain ne peut pas contenir trop ou trop peu de calcium, donc l'excès de calcium est stocké à l'intérieur des os. Le processus de dépôt d'ions calcium dans le tissu osseux est une réaction chimique qui se produit régulièrement. Le calcium existe sous forme de cation (prononcé cat eye-on), ce qui signifie qu'il a une charge électrique positive. Dans les os, le calcium est stocké sous forme d'hydroxyapatite de calcium, ce qui signifie qu'il est lié à des molécules chargées négativement appelées phosphates. Lorsque la cellule veut extraire le calcium du sang et le stocker dans les os, les cellules osseuses crachent des molécules de phosphate autour d'elles, ce qui attire les ions calcium chargés positivement. Le calcium se lie au phosphate et forme des cristaux.
Respiration cellulaire pour produire de la chaleur
Lorsque le corps humain devient trop froid, il maintient l'homéostasie de la température en produisant de la chaleur pour se réchauffer. Le corps humain peut augmenter sa température interne en produisant de la chaleur dans les cellules musculaires squelettiques et les cellules graisseuses brunes. Ces cellules contiennent de nombreuses mitochondries, qui sont des poches à l'intérieur d'une cellule qui produisent des molécules d'ATP. Les mitochondries fabriquent de l'ATP en stockant d'abord beaucoup d'ions hydrogène dans un compartiment, puis en laissant ces ions s'écouler naturellement dans un autre compartiment, comme l'eau qui traverse un barrage. Ce flux génère de l'énergie qui est utilisée pour former de nouvelles molécules d'ATP. Cependant, de la chaleur est produite lorsque les ions hydrogène circulent de cette manière. Le corps se réchauffe en disant aux cellules de provoquer délibérément des fuites dans les mitochondries, de sorte que davantage d'ions hydrogène circulent. De nombreuses réactions chimiques doivent avoir lieu pour que cela se produise. Ces réactions font partie de ce qu'on appelle la respiration cellulaire.