होमोस्टैसिस को बनाए रखने के लिए आवश्यक रासायनिक प्रतिक्रियाएं

विषय

• एटीपी से ऊर्जा जारी करें
• विटामिन डी सिंथेसिस
• हड्डियों में कैल्शियम का जमाव
• गर्मी उत्पन्न करने के लिए सेलुलर श्वसन

होमियोस्टेसिस शरीर के भीतर आंतरिक स्थिरता की स्थिति है। होमोस्टैसिस भी उस प्रक्रिया को संदर्भित करता है जिसमें एक जीव शरीर के तापमान, जल स्तर और नमक के स्तर जैसी चीजों का संतुलन बनाए रखता है। कई रासायनिक प्रतिक्रियाएं होती हैं जो होमोस्टैसिस को बनाए रखती हैं। अन्य अणुओं को तोड़कर हार्मोन बनाया जाना चाहिए। नमक आयनों को उस भोजन से अवशोषित किया जाना चाहिए जो हड्डियों में खाया या संग्रहीत किया जाता है। शरीर को गर्म करने के लिए मांसपेशियों को गर्मी पैदा करने की आवश्यकता होती है।

एटीपी से ऊर्जा जारी करें

एंजाइमों के विशाल बहुमत जो रासायनिक प्रतिक्रिया करते हैं, एक कोशिका के अंदर एक ऊर्जा अणु का उपयोग करते हैं जिसे एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट (एटीपी) कहा जाता है - "त्रि" का अर्थ है कि इस पर तीन फॉस्फेट अणु हैं। एटीपी एक रिचार्जेबल बैटरी की तरह है। एटीपी को एडेनोसिन डिपोस्फेट (ADP) में तोड़ा जा सकता है - "di" का अर्थ है दो फॉस्फेट - और एक फॉस्फेट (P) अणु। एडीपी और पी में टूटने पर, एटीपी ऊर्जा जारी करता है जो एंजाइमों को अणुओं को तोड़ने या बनाने की शक्ति देता है। होमोस्टैसिस को कई सेलुलर प्रक्रियाओं द्वारा बनाए रखा जाता है जिनके लिए एटीपी की आवश्यकता होती है। एंजाइमों के अलावा मेक और ब्रेक बॉन्ड, अन्य प्रोटीन जो एटीपी का उपयोग करते हैं उनमें प्रोटीन पंप शामिल होते हैं जो एक झिल्ली में लवण को स्थानांतरित करते हैं।

विटामिन डी सिंथेसिस

विटामिन डी एक हार्मोन है जो कैल्शियम होमोस्टेसिस को बनाए रखने में मदद करता है; अर्थात्, शरीर में उचित कैल्शियम का स्तर। होमोस्टैसिस को प्रभावित करने से पहले इसे कई रासायनिक प्रतिक्रियाओं के माध्यम से बनाया जाना चाहिए। यह त्वचा में कोलेस्ट्रॉल से आता है, जो सूर्य के प्रकाश की चपेट में आने से आकार बदल जाता है। यह विटामिन डी का अग्रदूत फिर यकृत में जाता है जहां इसे संशोधित किया जाता है। अंत में, यह गुर्दे में जाता है जहां इसे फिर से विटामिन डी का सक्रिय रूप बनने के लिए संशोधित किया जाता है। सक्रिय रूप में कोलेस्ट्रॉल की तुलना में पूरी तरह से अलग संरचना होती है, अतिरिक्त रासायनिक भागों के साथ यहां और वहां जोड़ा जाता है। सक्रिय विटामिन डी बनाने के लिए कई एंजाइमों की आवश्यकता होती है, जिसे 1,25-हाइड्रॉक्सी विटामिन डी कहा जाता है।

हड्डियों में कैल्शियम का जमाव

कैल्शियम होमियोस्टेसिस में कैल्शियम को रक्त से बाहर निकालना शामिल है, न कि इसे भोजन से रक्त में अवशोषित करना। मानव रक्त में बहुत अधिक या बहुत कम कैल्शियम नहीं हो सकता है, इसलिए हड्डियों के अंदर अतिरिक्त कैल्शियम जमा हो जाता है। कैल्शियम आयनों को अस्थि ऊतक में जमा करने की प्रक्रिया एक रासायनिक प्रतिक्रिया है जो नियमित रूप से होती है। कैल्शियम एक कटियन के रूप में मौजूद है (उच्चारण बिल्ली-आंख पर), जिसका अर्थ है कि इसमें एक सकारात्मक विद्युत आवेश है। हड्डी में, कैल्शियम को कैल्शियम हाइड्रॉक्सिपाटाइट के रूप में संग्रहीत किया जाता है, जिसका अर्थ है कि यह फॉस्फेटस नामक नकारात्मक चार्ज अणुओं से बंधा है। जब कोशिका रक्त से कैल्शियम को बाहर निकालना चाहती है और इसे हड्डियों में जमा करती है, तो हड्डी की कोशिकाएं अपने चारों ओर फॉस्फेट के अणुओं को बाहर निकालती हैं, जो सकारात्मक रूप से आवेशित कैल्शियम आयनों को आकर्षित करता है। कैल्शियम फॉस्फेट से बांधता है और क्रिस्टल बनाता है।

गर्मी उत्पन्न करने के लिए सेलुलर श्वसन

जब मानव शरीर बहुत ठंडा हो जाता है, तो यह गर्मी को गर्म करने के लिए गर्मी पैदा करके तापमान होमियोस्टेसिस को बनाए रखता है। मानव शरीर कंकाल की मांसपेशी कोशिकाओं और भूरी वसा कोशिकाओं में गर्मी बनाकर अपने आंतरिक तापमान को बढ़ा सकता है। इन कोशिकाओं में कई माइटोकॉन्ड्रिया होते हैं, जो एक कोशिका के भीतर पाउच होते हैं जो एटीपी अणुओं का उत्पादन करते हैं। माइटोकॉन्ड्रिया पहले एक डिब्बे में बहुत सारे हाइड्रोजन आयन जमा करके एटीपी बनाते हैं, और फिर उन आयनों को स्वाभाविक रूप से दूसरे डिब्बे में प्रवाहित करते हैं - जैसे बांध से बहता पानी। यह प्रवाह शक्ति उत्पन्न करता है जिसका उपयोग नए एटीपी अणुओं को बनाने के लिए किया जाता है। हालांकि, जब हाइड्रोजन आयन इस तरह से बहते हैं तो गर्मी पैदा होती है। शरीर माइटोकॉन्ड्रिया में रिसाव के कारण कोशिकाओं को बताकर गर्म करता है, ताकि अधिक हाइड्रोजन आयन प्रवाहित हो सकें। ऐसा होने के लिए कई रासायनिक प्रतिक्रियाओं को लेने की आवश्यकता होती है। ये प्रतिक्रियाएं कोशिकीय श्वसन कहलाती हैं।