Περιεχόμενο
- Απελευθερώστε ενέργεια από την ATP
- Σύνθεση βιταμίνης D
- Απόθεση ασβεστίου στα οστά
- Κυτταρική αναπνοή για την παραγωγή θερμότητας
Η ομοιόσταση είναι μια κατάσταση εσωτερικής σταθερότητας μέσα στο σώμα. Η ομοιόσταση αναφέρεται επίσης στη διαδικασία κατά την οποία ένας οργανισμός διατηρεί την ισορροπία των πραγμάτων όπως η θερμοκρασία του σώματος, τα επίπεδα νερού και τα επίπεδα αλατιού. Πολλές χημικές αντιδράσεις συμβαίνουν προκειμένου να διατηρηθεί η ομοιόσταση. Οι ορμόνες πρέπει να γίνονται με το σπάσιμο άλλων μορίων. Τα ιόντα αλάτων πρέπει να απορροφώνται από τα τρόφιμα που καταναλώνονται ή αποθηκεύονται σε οστά. Οι μύες πρέπει να παράγουν θερμότητα για να ζεσταίνουν το σώμα.
Απελευθερώστε ενέργεια από την ATP
Η συντριπτική πλειοψηφία των ενζύμων που κάνουν τις χημικές αντιδράσεις να συμβαίνουν μέσα σε ένα κύτταρο χρησιμοποιούν ένα ενεργειακό μόριο που ονομάζεται τριφωσφορική αδενοσίνη (ATP) - το "tri" σημαίνει ότι υπάρχουν τρία φωσφορικά μόρια πάνω σε αυτό. Το ATP είναι σαν μια επαναφορτιζόμενη μπαταρία. Το ΑΤΡ μπορεί να διασπαστεί σε διφωσφορική αδενοσίνη (ADP) - το "di" σημαίνει ότι υπάρχουν δύο φωσφορικά άλατα - και ένα μόριο φωσφορικού (Ρ). Όταν σπάσει σε ADP και P, η ATP απελευθερώνει ενέργεια που δίνει στα ένζυμα τη δύναμη να σπάσει ή να κάνει μόρια. Η ομοιόσταση διατηρείται από πολλές κυτταρικές διεργασίες που απαιτούν ΑΤΡ. Εκτός από τα ένζυμα τους δεσμούς παραγωγής και διασπάσεως, άλλες πρωτεΐνες που χρησιμοποιούν ΑΤΡ περιλαμβάνουν πρωτεϊνικές αντλίες που μετακινούν άλατα διαμέσου μίας μεμβράνης.
Σύνθεση βιταμίνης D
Η βιταμίνη D είναι μια ορμόνη που βοηθά στη διατήρηση της ομοιόστασης του ασβεστίου. δηλαδή, τα κατάλληλα επίπεδα ασβεστίου στο σώμα. Πρέπει να γίνει μέσω πολλαπλών χημικών αντιδράσεων πριν να επηρεάσει την ομοιόσταση. Προέρχεται από τη χοληστερόλη στο δέρμα, η οποία αλλάζει σχήμα όταν χτυπηθεί από το φως του ήλιου. Αυτός ο πρόδρομος στη βιταμίνη D μεταβαίνει στο ήπαρ όπου τροποποιείται. Τέλος, πηγαίνει στους νεφρούς όπου τροποποιείται και πάλι για να γίνει η ενεργός μορφή της βιταμίνης D. Η δραστική μορφή έχει μια εντελώς διαφορετική δομή από τη χοληστερόλη, με πρόσθετα χημικά συστατικά που προστίθενται εδώ και εκεί. Πολλαπλά ένζυμα απαιτούνται για να κάνουν τη δραστική βιταμίνη D, η οποία ονομάζεται 1,25-υδροξυ βιταμίνη D.
Απόθεση ασβεστίου στα οστά
Η ομοιοστασία ασβεστίου περιλαμβάνει επίσης τη λήψη ασβεστίου από το αίμα, όχι μόνο απορροφώντας το από το φαγητό στο αίμα. Το ανθρώπινο αίμα δεν μπορεί να έχει πάρα πολύ ή πολύ λίγα ασβέστιο, επομένως το υπερβολικό ασβέστιο αποθηκεύεται στα οστά. Η διαδικασία της εναπόθεσης ιόντων ασβεστίου στον ιστό των οστών είναι μια χημική αντίδραση που συμβαίνει τακτικά. Το ασβέστιο υπάρχει ως κατιόν (προφέρεται ως γάτα-μάτι-on), που σημαίνει ότι έχει ένα θετικό ηλεκτρικό φορτίο. Στα οστά, το ασβέστιο αποθηκεύεται ως υδροξυαπατίτης ασβεστίου, που σημαίνει ότι δεσμεύεται σε αρνητικά φορτισμένα μόρια που ονομάζονται φωσφορικά. Όταν το κύτταρο θέλει να αφαιρέσει το ασβέστιο από το αίμα και να το αποθηκεύσει σε οστά, τα οστικές κυψέλες εκσφενδονίζουν φωσφορικά μόρια γύρω από αυτά, τα οποία προσελκύουν τα θετικά φορτισμένα ιόντα ασβεστίου. Το ασβέστιο συνδέεται με το φωσφορικό και σχηματίζει κρυστάλλους.
Κυτταρική αναπνοή για την παραγωγή θερμότητας
Όταν το ανθρώπινο σώμα είναι πολύ κρύο, διατηρεί την ομοιόσταση της θερμοκρασίας παράγοντας θερμότητα για να ζεσταθεί. Το ανθρώπινο σώμα μπορεί να αυξήσει την εσωτερική του θερμοκρασία κάνοντας θερμότητα στα κύτταρα των σκελετικών μυών και τα καστανά λιπώδη κύτταρα. Αυτά τα κύτταρα περιέχουν πολλά μιτοχόνδρια, τα οποία είναι θύλακες μέσα σε ένα κύτταρο που παράγει μόρια ΑΤΡ. Τα μιτοχόνδρια καθιστούν το ΑΤΡ πρώτα αποθηκεύοντας πολλά ιόντα υδρογόνου σε ένα διαμέρισμα και αφήνοντας αυτά τα ιόντα φυσικά να ρέουν σε άλλο διαμέρισμα - όπως το νερό που ρέει μέσα από ένα φράγμα. Αυτή η ροή παράγει ισχύ που χρησιμοποιείται για το σχηματισμό νέων μορίων ΑΤΡ. Ωστόσο, παράγεται θερμότητα όταν ρέουν ιόντα υδρογόνου με αυτόν τον τρόπο. Το σώμα θερμαίνεται λέγοντας ότι τα κύτταρα προκαλούν σκόπιμα διαρροές στα μιτοχόνδρια, έτσι ώστε να ρέουν περισσότερα ιόντα υδρογόνου. Πολλές χημικές αντιδράσεις πρέπει να γίνουν για να συμβεί αυτό. Αυτές οι αντιδράσεις αποτελούν μέρος της λεγόμενης κυτταρικής αναπνοής.