Vsebina
- Sprostite energijo iz ATP
- Sinteza vitamina D
- Odlaganje kalcija v kosteh
- Celično dihanje za proizvodnjo toplote
Homeostaza je stanje notranje stabilnosti v telesu. Homeostaza se nanaša tudi na proces, v katerem organizem vzdržuje ravnovesje stvari, kot so telesna temperatura, vodostaj in raven soli. Za ohranitev homeostaze se zgodi veliko kemičnih reakcij. Hormone je treba ustvariti z razbijanjem drugih molekul. Solni ioni se morajo absorbirati iz hrane, ki jo zaužijemo ali shranimo v kosti. Mišice morajo proizvajati toploto, da se telo ogreje.
Sprostite energijo iz ATP
Velika večina encimov, ki povzročajo kemične reakcije v celici, uporablja energijsko molekulo, imenovano adenozin trifosfat (ATP) - "tri" pomeni, da so na njej tri molekule fosfata. ATP je kot polnilna baterija. ATP lahko razbijemo na adenozin-difosfat (ADP) - "di" pomeni, da obstajata dva fosfata - in ena molekula fosfata (P). Ko se razgradi na ADP in P, ATP sprošča energijo, ki daje encimom moč, da razbijejo ali naredijo molekule. Homeostazo vzdržuje veliko celičnih procesov, ki zahtevajo ATP. Poleg encimov tvorijo in prekinjajo vezi, drugi proteini, ki uporabljajo ATP, vključujejo beljakovinske črpalke, ki soli premikajo po membrani.
Sinteza vitamina D
Vitamin D je hormon, ki pomaga vzdrževati homeostazo kalcija; torej pravilna raven kalcija v telesu. Izdelati ga je treba z več kemičnimi reakcijami, preden lahko vpliva na homeostazo. Izvira iz holesterola v koži, ki ob sunkoviti svetlobi spremeni obliko. Ta predhodnik vitamina D nato preide v jetra, kjer je spremenjen. Končno gre v ledvice, kjer se ponovno spremeni, da postane aktivna oblika vitamina D. Aktivna oblika ima popolnoma drugačno strukturo kot holesterol, tu in tam pa so dodani dodatni kemični deli. Za tvorbo aktivnega vitamina D je potrebnih več encimov, ki se imenujejo 1,25-hidroksi vitamin D.
Odlaganje kalcija v kosteh
Kalcijeva homeostaza vključuje tudi odvzem kalcija iz krvi, ne pa le absorbiranje iz hrane v kri. Človeška kri ne more imeti preveč ali premalo kalcija, zato se presežek kalcija shrani v kosti. Proces odlaganja kalcijevih ionov v kostno tkivo je kemijska reakcija, ki se dogaja redno. Kalcij obstaja kot kation (izrazito mačjo oko), kar pomeni, da ima pozitiven električni naboj. V kosteh je kalcij shranjen kot kalcijev hidroksiapatit, kar pomeni, da je vezan na negativno nabite molekule, imenovane fosfati. Ko želi celica vzeti kalcij iz krvi in ga shraniti v kosti, kostne celice izbljuvajo molekule fosfatov okoli njih, kar privabi pozitivno nabite kalcijeve ione. Kalcij se veže na fosfat in tvori kristale.
Celično dihanje za proizvodnjo toplote
Ko se človeško telo prehladi, ohranja temperaturno homeostazo, tako da proizvaja toploto, da se ogreje. Človeško telo lahko zviša svojo notranjo temperaturo tako, da segreje v skeletnih mišičnih celicah in rjavih maščobnih celicah. Te celice vsebujejo veliko mitohondrijev, ki so vrečke znotraj celice, ki proizvaja molekule ATP. Mitohondriji naredijo ATP tako, da najprej shranijo veliko vodikovih ionov v enem oddelku in nato pustijo te ione, da se naravno pretakajo v drug predel - kot voda, ki teče skozi jez. Ta tok ustvarja moč, ki se uporablja za tvorbo novih molekul ATP. Vendar pa se toplota proizvaja, kadar vodikovi ioni na ta način tečejo. Telo se segreje tako, da celicam namerno povzroči puščanje mitohondrijev, tako da priteče več vodikovih ionov. Da bi se to lahko zgodilo, mora potekati veliko kemičnih reakcij. Te reakcije so del tega, kar imenujemo celično dihanje.