Содержание
- Высвободить энергию из АТФ
- Синтез витамина D
- Отложение кальция в костях
- Клеточное дыхание для производства тепла
Гомеостаз - это состояние внутренней стабильности в организме. Гомеостаз также относится к процессу, в котором организм поддерживает баланс вещей, таких как температура тела, уровень воды и уровень соли. Многие химические реакции происходят с целью поддержания гомеостаза. Гормоны должны быть получены путем разрушения других молекул. Ионы соли должны быть поглощены из пищи, которую едят или хранят в костях. Мышцы должны производить тепло, чтобы согреть тело.
Высвободить энергию из АТФ
Подавляющее большинство ферментов, которые вызывают химические реакции внутри клетки, используют энергетическую молекулу, называемую аденозинтрифосфат (АТФ) - «три» означает, что на ней есть три молекулы фосфата. АТФ как аккумуляторная батарея. АТФ может быть расщеплен на аденозиндифосфат (ADP) - «ди» означает, что есть два фосфата - и одна молекула фосфата (P). При расщеплении на АДФ и Р, АТФ высвобождает энергию, которая дает ферментам способность разрушать или превращать молекулы. Гомеостаз поддерживается многими клеточными процессами, требующими АТФ. Помимо ферментов, создающих и разрушающих связи, другие белки, которые используют АТФ, включают белковые насосы, которые перемещают соли через мембрану.
Синтез витамина D
Витамин D является гормоном, который помогает поддерживать гомеостаз кальция; то есть, правильный уровень кальция в организме. Это должно быть сделано через несколько химических реакций, прежде чем это может повлиять на гомеостаз. Это происходит из-за холестерина в коже, который меняет форму при попадании солнечных лучей. Этот предшественник витамина D затем попадает в печень, где он модифицируется. Наконец, он поступает в почки, где он снова модифицируется, превращаясь в активную форму витамина D. Активная форма имеет совершенно иную структуру, чем холестерин, с дополнительными химическими компонентами, добавленными тут и там. Для активизации витамина D требуется несколько ферментов, который называется 1,25-гидрокси-витамин D.
Отложение кальция в костях
Кальциевый гомеостаз также включает в себя выведение кальция из крови, а не просто всасывание его из пищи в кровь. Человеческая кровь не может содержать слишком много или слишком мало кальция, поэтому избыток кальция накапливается в костях. Процесс депонирования ионов кальция в костную ткань - это химическая реакция, которая происходит регулярно. Кальций существует в виде катиона (произносится как «кошачий глаз»), что означает, что он имеет положительный электрический заряд. В кости кальций хранится в виде гидроксиапатита кальция, что означает, что он связан с отрицательно заряженными молекулами, называемыми фосфатами. Когда клетка хочет извлечь кальций из крови и сохранить его в костях, костные клетки выплевывают молекулы фосфата вокруг себя, что привлекает положительно заряженные ионы кальция. Кальций связывается с фосфатом и образует кристаллы.
Клеточное дыхание для производства тепла
Когда человеческое тело становится слишком холодным, оно поддерживает температурный гомеостаз, выделяя тепло, чтобы согреться. Организм человека может повышать свою внутреннюю температуру, нагревая клетки скелетных мышц и коричневые жировые клетки. Эти клетки содержат много митохондрий, которые являются клетками внутри клетки, которые производят молекулы АТФ. Митохондрии производят АТФ, сначала накапливая большое количество ионов водорода в одном отсеке, а затем позволяя этим ионам естественным образом перетекать в другой отсек - подобно воде, протекающей через плотину. Этот поток генерирует энергию, которая используется для формирования новых молекул АТФ. Однако тепло образуется, когда ионы водорода протекают таким образом. Тело разогревается, приказывая клеткам преднамеренно вызывать утечки в митохондриях, так что течет больше ионов водорода. Многие химические реакции должны иметь место, чтобы это произошло. Эти реакции являются частью того, что называется клеточным дыханием.