Den franske fysiologen Claude Bernard (1813-1878) viste at dyr forsøker å opprettholde et konstant indre miljø (milieu intérieur). Seinere introduserte den amerikanske fysiologen Walter Bradford Cannon (1871-1945) begrepet homeostase for å beskrive denne fysiologiske indre likevekten. Hos mennesker er det et stabilt indre miljø i form av kroppstemperatur, elektrolyttbalanse, CO2 og pH i blodet. Minner om Le Chateliers prinsipp innen kjemi.
For eksempel selv om det ytre miljø rundt en celle kan variere mye, er pH og ionekonsentrasjoner inne i cellene relativt konstant. For eksempel er pH i blodet relativt konstant styrt via buffersystemet karbondioksid og hydrogenkarbonat. Protonpumper er elektrogene og antall protoner som kan pumpes ut av en celle begrenses av membranpotensialet som utvikler seg, og er kontrollert av aktiv protonpumping. Steady state er en dynamisk stabil tilstand som endrer seg lite over tid, styrt av tilbakekoblingsmekanismer (positiv eller negativ feedback).
Proteinhomeostase
Proteinhomeostase (proteostasis) er styrt kontroll av proteininnholdet i celler via translasjon på ribosomene, proteinsyntese (biogenese) i samvirke med endoplasmatisk retikulum, posttranslasjonsregulering, folding og pakking av proteiner via chaperoner eller varmesjokkproteiner, proteintrafikk via vesikler (membraner), vesikkeltransport og signalpeptider, samt degradering av proteiner katalysert av proteaser og hydrolyttiske vakuoler, eller via ubiquitinmerking og proteasomer, lysosomer og autofagi. Mange sykdomstilstander er relatert til proteinaggreagater (aggresomer) og til feilpakking av proteiner. Ved naturlig aldring endres proteinhomeostasen. Prioner er proteiner som kan gi sykdom.
Homeostase hos planter
Relativ stabil bladtemperatur via regulering av transpirasjon gjennom spalteåpninger (strålingsbalanse hos blad). Fosforylering og defosforylering av lyshøstende proteiner i fotosystem 2 og 1 i fotosyntesen med formål å regulere tilførsel av lysenergi i fotosyntesen. Det samme gjelder forflytning av kloroplastene i cellene for optimal lysfluks, samt forflytning av bladstilling.
I planter med celler omgitt av en cellevegg gir turgortrykk kraft som er nødvendig for vekst slik at plantecellen må ha en osmotisk homeostase. Dyreceller har ikke cellevegg
Homeostase hos dyr
Den franske fysiologen Claude Bernard (1813-1878) viste at dyr forsøker å opprettholde et konstant indre miljø (milieu intérieur). Seinere introduserte den amerikanske fysiologen Walter Bradford Cannon (1871-1945) begrepet homeostase for å beskrive denne fysiologiske indre likevekten. Likevektstilstand som gir optimale funksjonsforhold i organismen e.g. regulering av kroppstemperatur (via termoreseptorer i hypothalamus, svette, muskelskjelving, sammentrekning av ytre blodårer, jfr. termostat), væskebalanse og elektrolyttnivå (kalsium, natrium, kalium og klorid), blodtrykk (via baroreseptorer i aortabuen og karotidesinus), blodsukkerkonsentrasjon (via betaceller i pankreas, og hormonene insulin og glukagon), pH i blodet via buffersystemet karbondioksid, hydrogenkarbonat og karbonsyre.
Cellene danner organer og organer danner organsystemer. Kroppen hos virveldyrene (vertebratene) er dekket av et integument (hud, hår, kjertler, klør) som skal regulere vanntap, beskytte mot mekanisk skade og inntrengere og sørge for gassutveksling. Et skjelett av bein, brusk, bindevev og ligamenter danner stillas, støtte og mekanisk grunnlag for bevegelse. Skjellettmuskler gir kroppsbevegelse og glatt muskelatur gir indre kroppsbevegelser. Dyr er energiforbrukende dissipative strukturer som krever tilførsel av energi i form av mat omsatt i et fordøyelsessystem med munn, svelg, mage, tynntarm, tykktarm, lever, pankreas (bukspyttkjertel) og anus. For å kunne frigi energien i maten trengs oksygen i respirasjon og gassutveksling, CO2 utskilles og dette skjer via luftrør og lunger, mens hjerte, blodkar og blod sørger for kroppssirkulasjon. Dyr og mennesker utveksler varme med sine omgivelser og regulerer kroppstemperaturen. Nyrer, urinveier og urinblære sørger for ekskresjon og osmotisk balanse og stabil elektrolyttkonsentrasjon. Et endokrint system med skjoldbruskkjertel, pankreas, binyrer og hypofyse regulerer kroppsaktiviteter. Lymfekjertler, lymfekar, lymfe, hvite blodceller, brissel (thymus), milt gir beskyttelse og forsvar mot sykdom og fjerner uønskede celler. Reproduksjonen sikres med testikler, eggstokker, livmor og kjønnsrør. Kroppen hos et menneske består av ca. 1014 celler som samvirker i et hele, med et ca. tilsvarende antall bakterier som utgjør mikrobiomet. Det er gapkoblinger i plasmamembranen dannet av proteiner som gir cytoplasmatisk kontakt mellom cellene. Noen steder som i blod-hjernebarriæren er det trange koblinger mellom plasmamembranene for å hindre transport av uønskede stoffer fra blodet og inn i hjernen. Ytre signaler (lys- og lydbølger, luktstoffer, smaksstoffer, berøring) fra sensoriske reseptorer overføres via nerveceller til sentralnervesystemet. Det indre likevektspunktet kan endre seg via akklimatisering hvor dyret tilpasser seg endringer i det ytre miljø.
En av grunnene til at det er så vanskelig å slanke seg er at menneskekroppen innstiller seg på en mal og likevektpunkt som den alltid forsøker å vende tilbake til. Mennesket med naken hud unngår "varmedøden" ved langvarig løping, i motsetning til dyr med pels.