Metabolična proizvodnja vode in pomen



The presnovno vodo je voda, ki nastaja v organizmu ali živem bitju, produkt oksidativne presnove njegovih hranil. Razgradnja hranil poteka s katabolizmom, s proizvodnjo energije, ogljikovega dioksida in metabolične vode.

Metabolična voda se imenuje tudi kurilna voda, oksidacija ali voda, ki jo telo proizvaja preko endogenih snovi. Predstavlja majhen delež, komaj 8 do 10% celotne vode, ki jo telo potrebuje.

Pri odrasli osebi se v povprečju dnevno proizvede približno 300 do 350 ml metabolne vode. Ta količina vode, ki nastane v presnovi, predstavlja le majhen del vode, ki jo telo potrebuje za življenje.

Proizvodnja presnovne vode je bistvena za preživetje nekaterih živali v puščavi, kot v primeru kamel. Opisana je bila kot ključna za žuželke in druge živali, ki živijo v suhem okolju.

Je indikator metabolizma organizma; vendar pa njegova določitev ni enostavna. Lažje je izmeriti CO2 pretečenega ali izdihanega produkta oksidativne presnove, da nastane količina metabolične vode.

Indeks

  • 1 Metabolična proizvodnja vode
    • 1.1 Iz maščob
    • 1.2 Iz ogljikovih hidratov
    • 1.3 Iz beljakovin
    • 1.4 Proizvodna bilanca
  • 2 Pomen
  • 3 Reference

Metabolična proizvodnja vode

V encimski razgradnji organskih snovi, kot so maščobe, ogljikovi hidrati in beljakovine, nastaja v telesu metabolična voda. Celotno oksidacijo teh hranil proizvaja celični metabolizem, ki se izvaja v aerobnih pogojih ali v prisotnosti kisika.

Oksidacija hranil je kompleksen in počasen proces, ki vključuje več kemijskih reakcij, ki se pojavijo v fazah ali katabolnih poteh. Nekatere od teh poti so na začetku specifične za vsako vrsto hranilne snovi, s čimer se postopek konča s potmi ali reakcijami, ki so pogoste.

Ta oksidacija se konča s celično dihanje v notranji membrani mitohondrija s proizvodnjo energije ali ATP (adenozin trifosfat)..

Istočasno z oksidativno fosforilacijo (produkcija ATP) nastane CO2 in presnovno vodo. V membrani so štirje encimi: dehidrogenaza NADH, sukcininska dehidrogenaza, citokrom C in citokrom oksidaza (znana tudi kot flavoproteinski citokromski sistem)..

V tem sistemu so elektroni in vodiki NADH in FADH pridobljeni kot posledica reakcij katabolizma ali oksidacije hranil. Dokončati v tem encimskem kompleksu je, kjer so ti vodiki vezani na kisik za proizvodnjo metabolične vode.

Iz maščob

Oksidacija maščob ali lipidov poteka z oksidacijo prostih maščobnih kislin, kot je npr. Tripalmitat. Ta katabolni proces vključuje beta oksidacijo, s katero se maščobna kislina oksidira, da nastane acetil-CoA, ki gre v Krebsov cikel..

Ko je acetil-CoA vključen v cikel, se tvorijo reducirni ekvivalenti NADH in FADH2 ki preidejo v dihalno verigo. Končno se elektroni vodikov prenašajo v encime verige, ki izvira iz ATP, CO2 in presnovno vodo.

Nastajanje metabolične vode iz oksidacije tripalmitata maščobnih kislin je mogoče povzeti na naslednji način:

2C51H98O6 + 145O2 → 102CO2 + 98H2O

Katabolizem maščobe, ki je shranjen v grbinah kamel, jim zagotavlja vodo, ki jo potrebujejo za preživetje v puščavskih območjih.

Iz ogljikovih hidratov

Oksidativna pot ogljikovih hidratov vključuje reakcije glikolize s proizvodnjo piruvične kisline in molekule vode. V prisotnosti kisika piruvična kislina vstopi v mitohondrijski matriks, kjer se pretvori v acetil-CoA in ga vključi v Krebsov cikel..

Ta cikel je skupna pot metabolizma hranil, proizvedeni reducirni ekvivalenti se oksidirajo v dihalni verigi..

Presnovno proizvodnjo vode za popolno oksidacijo glukoze lahko povzamemo z naslednjo enačbo: \ t

C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O

Ko glikogen, ki je kompleksen ogljikov hidrat, oksidira proces, imenovan glikogenoliza, se sproščata metabolna voda in glukoza..

Iz beljakovin

Katabolizem beljakovin je bolj zapleten, kot je opisan za maščobe in ogljikove hidrate, saj se beljakovine ne oksidirajo popolnoma. Med končnimi produkti katabolizma beljakovin so sečnina, nekatere dušikove spojine in CO2 in presnovno vodo.

Proizvodna bilanca

Približno ravnovesje pri presnovi vode se lahko izrazi z oksidacijo 100 g vsake hranilne snovi. Upoštevate lahko tudi približno ali povprečno količino vode, proizvedene v 24 urah ali en dan.

Proizvodna bilanca je blizu 110 g vode na 100 g oksidirane maščobe. Količina metabolične vode, proizvedene v 24 urah po oksidaciji maščobnih kislin, je 107 ml.

Na 100 g metabolno oksidiranih ogljikovih hidratov v telesu nastane približno 60 g metabolne vode. Količina ogljikovih hidratov, ki nastane v povprečju na dan, je blizu 55 ml.

Z beljakovinami nastane manj vode, le približno 42 g na 100 g beljakovin. Oksidacijska voda beljakovin, ki nastanejo v enem dnevu, je v povprečju enaka 41 ml.

Prej je bilo omenjeno, da odrasla oseba proizvede komaj od 8 do 10% presnovne vode celotne vode, ki jo potrebuje. Vaše telo v dobrem zdravstvenem stanju zagotavlja približno 300 do 350 ml metabolične vode vsak dan.

Pomen

Kot smo že omenili, je njen prispevek k dnevni količini vode, ki jo potrebuje telo, nizek. Vendar pa je njihov prispevek pomemben za zadovoljitev športnikovih potreb po tekočinah med daljšo vadbo.

Z oksidacijo hranil se dnevno proizvede približno 300 do 350 ml metabolne vode. Vendar pa se njegova proizvodnja povečuje tudi v primerih, ko se zmanjša zajetje vode.

Čeprav fiziološki mehanizmi niso dobro opredeljeni, je proizvodnja metabolične vode kompenzacijski mehanizem za izgubo telesnih tekočin. Čeprav je njihov prispevek k homeostazi telesne vode zanemarjen, ga je treba upoštevati.

Za preživetje obstajajo živa bitja, ki so odvisna izključno od metabolične vode, kot kamele, ki živijo v puščavi. Ptice selivke, ki opravljajo dolge neprekinjene lete, so prav tako odvisne izključno od njenega preživetja, pa tudi več vrst žuželk.

Reference

  1. Diaz, O. G. (1987). Biokemija in fiziologija. Mehika: Interamericana.
  2. Edney E.B. (1977) Metabolična voda. V: Vodna bilanca v Land Arthropods. Zoofiziologija in ekologija, vol 9. Springer, Berlin, Heidelberg.
  3. Ganong, W. F. (2004). Medicinska fiziologija (19. \ Ta Edition). Mehika: Moderni priročnik.
  4. Murray, R.K., Granner, D.K. Mayes, P.A. in Rodwell, V.W. (1992). Harperjeva biokemija. (12ava Edition). Mehika: Moderni priročnik.
  5. Wikipedija. (2019). Metabolična voda. Vzpostavljeno iz: en.wikipedia.org