Kemijske reakcije potrebne za održavanje homeostaze

Homeostaza je stanje unutarnje stabilnosti u tijelu. Homeostaza se također odnosi na proces u kojem organizam održava ravnotežu stvari poput tjelesne temperature, razine vode i razine soli. Mnoge kemijske reakcije događaju se kako bi se održala homeostaza. Hormoni se moraju stvarati razbijanjem drugih molekula. Joni soli moraju se apsorbirati iz hrane koja se jede ili skladišti u kosti. Mišići trebaju proizvoditi toplinu kako bi zagrijali tijelo.

Oslobodite energiju iz ATP-a

Velika većina enzima koji uzrokuju kemijske reakcije unutar stanice koriste energetsku molekulu koja se naziva adenozin trifosfat (ATP) - "tri" znači da na njoj postoje tri molekule fosfata. ATP je poput punjive baterije. ATP se može razbiti u adenozin difosfat (ADP) - "di" znači da postoje dva fosfata - i jedna molekula fosfata (P). Kad se razbije na ADP i P, ATP oslobađa energiju koja enzimima daje moć razbijanja ili stvaranja molekula. Homeostazu održavaju mnogi stanični procesi koji zahtijevaju ATP. Osim enzima koji stvaraju i prekidaju veze, drugi proteini koji koriste ATP uključuju proteinske pumpe koje pomiču soli kroz membranu.

Sinteza vitamina D

Vitamin D je hormon koji pomaže u održavanju homeostaze kalcija; odnosno odgovarajuće razine kalcija u tijelu. Potrebno je napraviti višestruke kemijske reakcije prije nego što može utjecati na homeostazu. Dolazi od kolesterola u koži, koji mijenja oblik na dodir sunčeve svjetlosti. Ovaj prethodnik vitamina D zatim odlazi u jetru gdje se modificira. Konačno, odlazi u bubrege gdje se ponovno modificira da postane aktivni oblik vitamina D. Aktivni oblik ima potpuno drugačiju strukturu od kolesterola, a tu i tamo dodaju se dodatni kemijski dijelovi. Za stvaranje aktivnog vitamina D, koji se naziva 1,25-hidroksi vitamin D, potrebno je više enzima.

Taloženje kalcija u kostima

Homeostaza kalcija također uključuje vađenje kalcija iz krvi, a ne samo njegovo apsorbiranje iz hrane u krv. Ljudska krv ne može imati previše ili premalo kalcija, pa se višak kalcija pohranjuje unutar kostiju. Proces taloženja kalcijevih iona u koštano tkivo kemijska je reakcija koja se redovito događa. Kalcij postoji kao kation (izgovara se mačjim okom), što znači da ima pozitivan električni naboj. U kosti se kalcij skladišti kao kalcijev hidroksiapatit, što znači da je vezan za negativno nabijene molekule zvane fosfati. Kada stanica želi izvaditi kalcij iz krvi i pohraniti ga u kosti, koštane stanice ispljunu molekule fosfata oko sebe, što privlači pozitivno nabijene ione kalcija. Kalcij se veže za fosfat i stvara kristale.

Stanično disanje za proizvodnju topline

Kad se ljudsko tijelo prehladi, održava temperaturnu homeostazu proizvodeći toplinu da se zagrije. Ljudsko tijelo može povećati svoju unutarnju temperaturu stvaranjem topline u stanicama skeletnih mišića i smeđim masnim stanicama. Te stanice sadrže mnogo mitohondrija, koji su vrećice unutar stanice koje proizvode ATP molekule. Mitohondriji stvaraju ATP tako da prvo pohrane puno vodikovih iona u jedan odjeljak, a zatim puste da ti ioni prirodno teku u drugi odjeljak - poput vode koja protiče kroz branu. Taj protok generira snagu koja se koristi za stvaranje novih molekula ATP-a. Međutim, toplina nastaje kad ioni vodika teku na taj način. Tijelo se zagrijava govoreći stanicama da namjerno uzrokuju curenje u mitohondrijima, tako da struji više vodikovih iona. Da bi se to dogodilo moraju se odvijati mnoge kemijske reakcije. Te su reakcije dio onoga što se naziva staničnim disanjem.

  • Udio
instagram viewer