Homeostáza je stav vnútornej stability v tele. Homeostáza sa tiež týka procesu, v ktorom si organizmus udržuje rovnováhu napríklad v telesnej teplote, hladinách vody a solí. Na udržanie homeostázy dochádza k mnohým chemickým reakciám. Hormóny musia byť vyrobené štiepením iných molekúl. Ióny soli sa musia vstrebávať z potravy, ktorá sa konzumuje alebo ukladá do kostí. Svaly musia produkovať teplo, aby zahriali telo.
Uvoľnite energiu z ATP
Drvivá väčšina enzýmov, ktoré spôsobujú chemické reakcie vo vnútri bunky, využíva energetickú molekulu nazývanú adenozíntrifosfát (ATP) - „tri“ znamená, že sú v nej tri molekuly fosfátu. ATP je ako nabíjateľná batéria. ATP možno rozdeliť na adenozíndifosfát (ADP) - „di“ znamená, že existujú dva fosfáty - a jednu molekulu fosfátu (P). Keď sa rozdelí na ADP a P, ATP uvoľňuje energiu, ktorá dodáva enzýmom silu rozbíjať alebo vytvárať molekuly. Homeostáza je udržiavaná mnohými bunkovými procesmi, ktoré vyžadujú ATP. Okrem enzýmov, ktoré vytvárajú a prerušujú väzby, zahŕňajú ďalšie proteíny, ktoré používajú ATP, proteínové pumpy, ktoré presúvajú soli cez membránu.
Syntéza vitamínu D.
Vitamín D je hormón, ktorý pomáha udržiavať homeostázu vápnika; to znamená správne hladiny vápnika v tele. Je potrebné vyrobiť ho pomocou viacerých chemických reakcií, aby mohol ovplyvniť homeostázu. Pochádza z cholesterolu v pokožke, ktorý pri dopade slnečného žiarenia mení tvar. Tento predchodca vitamínu D potom ide do pečene, kde je modifikovaný. Nakoniec ide do obličiek, kde sa opäť upravuje na aktívnu formu vitamínu D. Aktívna forma má úplne inú štruktúru ako cholesterol, sem-tam sú pridané ďalšie chemické časti. Na výrobu aktívneho vitamínu D, ktorý sa nazýva 1,25-hydroxy vitamín D, je potrebných viac enzýmov.
Ukladanie vápnika v kostiach
Homeostáza vápnika tiež zahŕňa odoberanie vápnika z krvi, nielen jeho absorpciu z potravy do krvi. Ľudská krv nemôže mať príliš veľa alebo príliš málo vápnika, takže nadbytočný vápnik sa ukladá vo vnútri kostí. Proces ukladania iónov vápnika do kostného tkaniva je chemická reakcia, ktorá sa deje pravidelne. Vápnik existuje ako katión (výrazný pre oči), čo znamená, že má kladný elektrický náboj. V kostiach sa vápnik ukladá ako hydroxyapatit vápenatý, čo znamená, že sa viaže na negatívne nabité molekuly nazývané fosfáty. Keď chce bunka prijať vápnik z krvi a uložiť ho v kostiach, kostné bunky vypľujú okolo seba molekuly fosfátu, čo priťahuje kladne nabité ióny vápnika. Vápnik sa viaže na fosfát a vytvára kryštály.
Bunkové dýchanie na výrobu tepla
Keď je ľudské telo príliš chladné, udržuje teplotu homeostázu tým, že vytvára teplo na svoje zohriatie. Ľudské telo môže zvýšiť svoju vnútornú teplotu tvorbou tepla v bunkách kostrového svalstva a hnedých tukových bunkách. Tieto bunky obsahujú veľa mitochondrií, čo sú vrecká v bunke, ktoré produkujú molekuly ATP. Mitochondrie vytvárajú ATP tak, že najskôr ukladajú veľa vodíkových iónov v jednom oddelení a potom ich nechajú prirodzene prúdiť do iného oddelenia - ako voda pretekajúca priehradou. Tento tok generuje energiu, ktorá sa používa na tvorbu nových molekúl ATP. Pri takomto prúdení vodíkových iónov však vzniká teplo. Telo sa zahrieva tým, že bunkám hovorí, aby úmyselne spôsobovali úniky v mitochondriách, takže prúdi viac iónov vodíka. Aby k tomu mohlo dôjsť, musí dôjsť k mnohým chemickým reakciám. Tieto reakcie sú súčasťou toho, čo sa nazýva bunkové dýchanie.