Wody metabolicznego jest wodna wytworzona w organizmie istoty żywej lub jak jest produktem metabolizmu oksydacyjnego odżywczych. W wyniku katabolizmu następuje degradacja składników odżywczych z produkcją energii, dwutlenku węgla i wody metabolicznej.
Woda metaboliczna nazywana jest również wodą spalania, wodą utleniającą lub wodą wytwarzaną endogenicznie przez organizm. Stanowi niewielką część, zaledwie 8 do 10% całkowitej wody, której potrzebuje organizm.
Woda metaboliczna wytwarzana w mitochondriach w łańcuchu transportu elektronów. Źródło: Mitochondrial_electron_transport_chain-Etc4.svg: Fvasconcellos 22:35, 9 września 2007 (UTC) praca pochodna: Masur
Przeciętny dorosły produkuje około 300 do 350 ml wody metabolicznej dziennie. Ta ilość wody wytworzona w metabolizmie stanowi tylko niewielki ułamek wody potrzebnej organizmowi do życia.
Produkcja wody metabolicznej jest niezbędna dla utrzymania niektórych zwierząt na pustyni, takich jak wielbłądy. Został opisany jako kluczowy dla owadów i innych zwierząt żyjących w suchym środowisku.
Jest wskaźnikiem tempa metabolizmu organizmu; jednak jej określenie nie jest łatwe. Łatwiej jest zmierzyć wydychany lub wydychany CO 2 w wyniku metabolizmu oksydacyjnego niż ilość wytwarzanej wody metabolicznej.
Produkcja wody metabolicznej
Woda metaboliczna powstaje w organizmie podczas enzymatycznego rozkładu substancji organicznych, takich jak tłuszcze, węglowodany i białka. Całkowite utlenienie tych składników odżywczych następuje w wyniku metabolizmu komórkowego prowadzonego w warunkach tlenowych lub w obecności tlenu.
Utlenianie składników odżywczych jest złożonym i powolnym procesem obejmującym różne reakcje chemiczne zachodzące na etapach lub szlakach katabolicznych. Kilka z tych dróg na początku jest specyficznych dla każdego rodzaju składnika odżywczego, kończąc proces drogami lub reakcjami, które są powszechne.
To utlenianie kończy się oddychaniem komórkowym w wewnętrznej błonie mitochondriów z produkcją energii lub ATP (trifosforan adenozyny).
Równocześnie z fosforylacją oksydacyjną (produkcja ATP) powstaje CO 2 i woda metaboliczna. W błonie znajdują się cztery enzymy: dehydrogenaza NADH, dehydrogenaza bursztynowa, cytochrom C i oksydaza cytochromowa (znana również jako układ flawoproteina-cytochrom).
W tym systemie wychwytywane są elektrony i wodory NADH i FADH, produkt reakcji katabolizmu lub utleniania składników odżywczych. Wreszcie, w tym kompleksie enzymatycznym wodory łączą się z tlenem w celu wytworzenia wody metabolicznej.
Z tłuszczów
Utlenianie tłuszczów lub lipidów zachodzi podczas utleniania wolnych kwasów tłuszczowych, takich jak na przykład tripalmitynian. Ten proces kataboliczny obejmuje beta-oksydację, w wyniku której kwas tłuszczowy jest utleniany do acetylo-CoA, który przechodzi do cyklu Krebsa.
Po włączeniu acetylo-CoA do cyklu powstają redukujące równoważniki NADH i FADH 2, które przechodzą do łańcucha oddechowego. Wreszcie elektrony z wodorów są transportowane do enzymów łańcucha, z którego pochodzą ATP, CO 2 i woda metaboliczna.
Tworzenie wody metabolicznej w wyniku utleniania tripalmitynianu kwasów tłuszczowych można podsumować w następujący sposób:
2C 51 H 98 O 6 + 145 O 2 → 102CO 2 + 98H 2 O
Katabolizm tłuszczu zgromadzonego w garbie wielbłądów zapewnia im wodę potrzebną do przetrwania na obszarach pustynnych.
Z węglowodanów
Szlak utleniania węglowodanów obejmuje reakcje glikolizy z produkcją kwasu pirogronowego i cząsteczki wody. W obecności tlenu kwas pirogronowy przedostaje się do macierzy mitochondrialnej, gdzie przekształca się w acetylo-CoA, dołączając do cyklu Krebsa.
Cykl ten jest powszechną drogą metabolizmu składników odżywczych, wytwarzane równoważniki redukujące są utleniane w łańcuchu oddechowym.
Poniższe równanie można wykorzystać do podsumowania metabolicznej produkcji wody w wyniku całkowitego utlenienia glukozy:
C 6 H 12 O 6 + 6O 2 → 6CO 2 + 6 H 2 O
Kiedy glikogen, który jest złożonym węglowodanem, jest utleniany w procesie zwanym glikogenolizą, uwalniana jest woda metaboliczna i glukoza.
Z białek
Katabolizm białek jest bardziej złożony niż ten opisany dla tłuszczów i węglowodanów, ponieważ białka nie są całkowicie utlenione. Wśród końcowych produktów katabolizmu białek znajduje się mocznik, niektóre związki azotowe, a także CO 2 i woda metaboliczna.
Bilans produkcji
Przybliżony bilans metabolicznej produkcji wody można wyrazić utlenianiem 100 g każdego składnika odżywczego. Można go również uznać za przybliżoną lub średnią ilość wody wyprodukowanej w ciągu 24 godzin lub dnia.
Bilans produkcyjny jest bliski 110 g wody na każde 100 g utlenionego tłuszczu. Ilość wody metabolicznej wyprodukowanej w ciągu 24 godzin od utleniania kwasów tłuszczowych wynosi 107 ml.
Około 60 g wody metabolicznej jest wytwarzane na każde 100 g metabolicznie utlenionych węglowodanów w organizmie. Ilość produkowana z węglowodanów średnio w ciągu dnia wynosi blisko 55 ml.
W przypadku białek wytwarza się mniej wody, zaledwie około 42 g na każde 100 g białka. Woda do utleniania białek wytwarzana średnio w ciągu jednego dnia wynosi 41 ml.
Wspomniano wcześniej, że osoba dorosła wytwarza tylko 8 do 10% wody metabolicznej, z całkowitej wody, której potrzebuje. Twoje zdrowe ciało dostarcza około 300 do 350 ml wody metabolicznej każdego dnia.
Znaczenie
Jak wspomniano, jego udział w dziennej ilości wody, jakiej potrzebuje organizm, jest uważany za niewielki. Jednak jego wkład jest znaczący w zaspokajaniu zapotrzebowania sportowca na płyny podczas długotrwałego wysiłku.
W wyniku utleniania składników odżywczych dziennie produkuje się około 300 do 350 ml wody metabolicznej. Jednak jego produkcja wzrasta również w tych przypadkach, w których zmniejsza się pobór wody.
Chociaż mechanizmy fizjologiczne nie są dobrze określone, produkcja wody metabolicznej stanowi mechanizm kompensacyjny utraty płynów ustrojowych. Chociaż jego wkład w homeostazę wody w organizmie jest zwykle ignorowany, należy to wziąć pod uwagę.
Istnieją żywe istoty, których przetrwanie zależy wyłącznie od wody metabolicznej, na przykład wielbłądy żyjące na pustyni. Ptaki wędrowne, które wykonują długie, nieprzerwane loty, również zależą wyłącznie od niego, jeśli chodzi o przetrwanie, podobnie jak kilka gatunków owadów.
Bibliografia
- Diaz, OG (1987). Biochemia i fizjologia. Meksyk: Interamerican.
- Edney EB (1977) Metabolic Water. W: Bilans wodny u stawonogów lądowych. Zoophysiology and Ecology, tom 9. Springer, Berlin, Heidelberg.
- Ganong, WF (2004). Fizjologia medyczna. (19 wydanie). Meksyk: The Modern Manual.
- Murray, RK, Granner, DK Mayes, PA i Rodwell, VW (1992). Biochemia Harpera. (12 th Edition). Meksyk: The Modern Manual.
- Wikipedia. (2019). Woda metaboliczna. Odzyskane z: en.wikipedia.org