Метаболическая вода является вода , образующаяся в организме или живого существа , как в продукте окислительного метаболизма питательных веществ. В результате катаболизма происходит разложение питательных веществ с образованием энергии, углекислого газа и метаболической воды.
Метаболическая вода также называется водой сгорания, окислением или водой, эндогенно вырабатываемой организмом. Он представляет собой небольшую часть, всего от 8 до 10% от общего количества воды, необходимой организму.
Метаболическая вода, образующаяся в митохондриях в цепи переноса электронов. Источник: Mitochondrial_electron_transport_chain-Etc4.svg: Fvasconcellos 22:35, 9 сентября 2007 г. (UTC) производная работа: Masur
В среднем взрослый человек производит от 300 до 350 мл метаболической воды в день. Это количество воды, образующейся в процессе обмена веществ, составляет лишь небольшую часть воды, необходимой организму для жизни.
Производство метаболической воды жизненно важно для существования некоторых животных в пустыне, таких как верблюды. Было описано, что он имеет решающее значение для насекомых и других животных, которые живут в засушливой среде.
Это показатель скорости обмена веществ в организме; однако определить его непросто. Это легче измерить CO 2 истек или выдыхаемого продукт окислительного метаболизма, чем количество воды , образующейся метаболической.
Метаболическое производство воды
Метаболическая вода образуется в организме во время ферментативного расщепления органических веществ, таких как жиры, углеводы и белки. Полное окисление этих питательных веществ происходит в результате клеточного метаболизма, осуществляемого в аэробных условиях или в присутствии кислорода.
Окисление питательных веществ - сложный и медленный процесс, который включает в себя различные химические реакции, протекающие на катаболических стадиях или путях. Некоторые из этих маршрутов вначале специфичны для каждого типа питательных веществ, а заканчивают процесс общими маршрутами или реакциями.
Это окисление заканчивается клеточным дыханием во внутренней мембране митохондрий с производством энергии или АТФ (аденозинтрифосфата).
Одновременно с окислительным фосфорилированием (производство АТФ) образуется CO 2 и метаболическая вода. В мембране четыре фермента: НАДН-дегидрогеназа, янтарная дегидрогеназа, цитохром С и цитохромоксидаза (также известная как флавопротеин-цитохромная система).
В этой системе улавливаются электроны и водороды НАДН и ФАДН, являющиеся продуктом реакций катаболизма или окисления питательных веществ. Наконец, в этом ферментативном комплексе эти водороды соединяются с кислородом, чтобы произвести метаболическую воду.
Из жиров
Окисление жиров или липидов происходит за счет окисления свободных жирных кислот, например, таких как трипальмитат. Этот катаболический процесс включает бета-окисление, при котором жирная кислота окисляется с образованием ацетил-КоА, который попадает в цикл Кребса.
После включения ацетил-КоА в цикл образуются восстанавливающие эквиваленты НАДН и ФАДН 2, которые переходят в дыхательную цепь. Наконец, электроны от водорода переносятся к ферментам цепи, образующей АТФ, CO 2 и метаболическую воду.
Образование метаболической воды в результате окисления трипальмитата жирных кислот можно резюмировать следующим образом:
2C 51 H 98 O 6 + 145O 2 → 102CO 2 + 98H 2 O
Катаболизм жира, хранящегося в горбе верблюдов, обеспечивает их водой, необходимой им для выживания в пустынных районах.
Из углеводов
Окислительный путь углеводов включает реакции гликолиза с образованием пировиноградной кислоты и молекулы воды. В присутствии кислорода пировиноградная кислота попадает в матрикс митохондрий, где превращается в ацетил-КоА, присоединяясь к циклу Кребса.
Этот цикл является обычным путем метаболизма питательных веществ, производимые восстановительные эквиваленты окисляются в дыхательной цепи.
Следующее уравнение можно использовать для суммирования продукции метаболической воды в результате полного окисления глюкозы:
C 6 H 12 O 6 + 6O 2 → 6CO 2 + 6H 2 O
Когда гликоген, который представляет собой сложный углевод, окисляется в процессе, называемом гликогенолизом, выделяются метаболическая вода и глюкоза.
Из белков
Катаболизм белков более сложен, чем описанный для жиров и углеводов, поскольку белки не окисляются полностью. Конечными продуктами катаболизма белков являются мочевина, некоторые азотистые соединения, а также CO 2 и метаболическая вода.
Баланс производства
Примерный баланс продукции метаболической воды можно выразить окислением 100 г каждого питательного вещества. Его также можно считать приблизительным или средним количеством воды, произведенной за 24 часа или сутки.
Баланс производства составляет около 110 г воды на каждые 100 г окисленного жира. Количество метаболической воды, произведенной за 24 часа в результате окисления жирных кислот, составляет 107 мл.
Приблизительно 60 г метаболической воды производится на каждые 100 г метаболически окисленных углеводов в организме. Количество, производимое из углеводов в среднем за день, составляет около 55 мл.
А с белками вырабатывается меньше воды, примерно 42 г на каждые 100 г белка. Вода для окисления белков, образующаяся за сутки, в среднем составляет 41 мл.
Ранее упоминалось, что взрослый человек производит от 8 до 10% воды, необходимой ему для метаболизма. Ваше здоровое тело ежедневно обеспечивает от 300 до 350 мл воды для метаболизма.
значение
Как уже упоминалось, его вклад в ежедневное количество воды, необходимое организму, считается небольшим. Однако его вклад является значительным в удовлетворении потребности спортсмена в жидкости во время длительных тренировок.
Путем окисления питательных веществ в день производится от 300 до 350 мл метаболической воды. Однако его продукция увеличивается и в тех случаях, когда потребление воды уменьшается.
Хотя физиологические механизмы четко не определены, производство метаболической воды представляет собой механизм компенсации потери жидкостей организма. Хотя его вклад в гомеостаз воды в организме часто игнорируется, его важно учитывать.
Есть живые существа, которые зависят исключительно от метаболической воды для своего существования, например, верблюды, которые живут в пустыне. Выживание перелетных птиц, совершающих длительные беспосадочные перелеты, также зависит исключительно от него, как и некоторые виды насекомых.
Ссылки
- Диаз, О.Г. (1987). Биохимия и физиология. Мексика: Межамериканский.
- Эдни Э.Б. (1977) Метаболическая вода. В кн .: Водный баланс наземных членистоногих. Зоофизиология и экология, том 9. Шпрингер, Берлин, Гейдельберг.
- Ганонг, ВФ (2004). Медицинская физиология. (19 издание). Мексика: современное руководство.
- Мюррей, Р.К., Граннер, Д.К. Мэйс, Пенсильвания, и Родвелл, В.В. (1992). Биохимия Харпера. (12- е издание). Мексика: современное руководство.
- Wikipedia. (2019). Метаболическая вода. Получено с: en.wikipedia.org