Metabolinio vandens yra vanduo generuojamas organizme ar gyva būtybė kaip tam nuo oksidacinio metabolizmo maistinių medžiagų produkto. Katabolizme vyksta maistinių medžiagų skaidymasis, gaminant energiją, anglies dioksidą ir medžiagų apykaitos vandenį.
Metabolinis vanduo taip pat vadinamas degimo, oksidacijos vandeniu arba vandeniu, kurį kūnas gamina endogeniniu būdu. Tai sudaro nedidelę viso kūno vandens dalį, vos 8–10%.
Metabolinis vanduo, susidarantis mitochondrijose elektronų pernešimo grandinėje. Šaltinis: Mitochondrial_electron_transport_chain-Etc4.svg: Fvasconcellos 22:35, 2007 rugsėjo 9 (UTC) išvestinis darbas: Masur
Vidutinis suaugęs žmogus per dieną pagamina apie 300–350 ml metabolinio vandens. Šis metabolizmo metu susidaręs vandens kiekis sudaro tik mažą dalį vandens, kurio reikia kūnui gyventi.
Metabolinio vandens gamyba yra gyvybiškai svarbi kai kuriems dykumoje esantiems gyvūnams, pavyzdžiui, kupranugariams. Jis buvo apibūdintas kaip labai svarbus vabzdžiams ir kitiems gyvūnams, gyvenantiems sausoje aplinkoje.
Tai yra organizmo medžiagų apykaitos rodiklis; tačiau jį nustatyti nėra lengva. Išmatuoti CO 2, pasibaigusį ar iškvėptą dėl oksidacinio metabolizmo, yra lengviau nei apskaičiuoto metabolinio vandens kiekį.
Metabolinio vandens gamyba
Metabolinis vanduo organizme susidaro fermentuojant organines medžiagas, tokias kaip riebalai, angliavandeniai ir baltymai. Visiškas šių maistinių medžiagų oksidavimas vyksta metabolizuojant ląstelėse aerobinėmis sąlygomis arba esant deguoniui.
Maistinių medžiagų oksidacija yra sudėtingas ir lėtas procesas, apimantis įvairias chemines reakcijas, vykstančias kataboliniu etapu ar keliu. Keletas iš šių būdų pradžioje yra būdingi kiekvienai maistinių medžiagų rūšiai, o procesą užbaigia įprastais būdais ar reakcijomis.
Ši oksidacija baigiasi ląstelių kvėpavimu vidinėje mitochondrijų membranoje, gaminant energiją arba ATP (adenozino trifosfatą).
Kartu su oksidaciniu fosforilinimu (ATP gamyba) susidaro CO 2 ir metabolinis vanduo. Membranoje yra keturi fermentai: NADH dehidrogenazė, gintarinė dehidrogenazė, citochromas C ir citochromo oksidazė (dar žinoma kaip flavoproteinų-citochromo sistema).
Šioje sistemoje yra sugaunami NADH ir FADH elektronai ir vandeniliai - katabolizmo arba maistinių medžiagų oksidacijos reakcijų produktas. Galiausiai šiame fermentiniame komplekse šie vandeniliai prisijungia prie deguonies, kad susidarytų metabolinis vanduo.
Iš riebalų
Riebalų ar lipidų oksidacija vyksta kartu su laisvųjų riebalų rūgščių, pavyzdžiui, tripalmitatų, oksidacija. Šis katabolinis procesas apima beta oksidaciją, kurios metu riebalų rūgštis oksiduojama, kad susidarytų acetil-CoA, einanti į Krebso ciklą.
Įdėjus į ciklą acetil-CoA, susidaro redukciniai ekvivalentai NADH ir FADH2 , kurie patenka į kvėpavimo takų grandinę. Galiausiai, vandeniliai iš elektronų pernešami į grandinės fermentus, gaunančius ATP, CO 2 ir metabolinį vandenį.
Metabolinio vandens susidarymas oksidavus riebalų rūgšties tripalmitatą gali būti apibendrintas taip:
2C 51 H 98 O 6 + 145 O 2 → 102CO 2 + 98H 2 O
Kupranugarių kuproje laikomi riebalai katabolizuoja juos su vandeniu, kurio reikia išgyventi dykumų vietose.
Iš angliavandenių
Į angliavandenių oksidacinį kelią įeina glikolizės reakcijos su piruvo rūgšties ir vandens molekulės susidarymu. Esant deguoniui, piruvo rūgštis patenka į mitochondrijų matricą, kur ji virsta acetil-CoA, prisijungdama prie Krebso ciklo.
Šis ciklas yra įprastas maistinių medžiagų apykaitos kelias, gaminami redukciniai ekvivalentai oksiduojasi kvėpavimo grandinėje.
Ši lygtis gali būti naudojama apibendrinant metabolinio vandens susidarymą iš visiško gliukozės oksidacijos:
C 6 H 12 O 6 + 6o 2 → 6CO 2 + 6H 2 O
Kai glikogenas, kuris yra sudėtingas angliavandenis, oksiduojamas per procesą, vadinamą glikogenolize, išsiskiria metabolinis vanduo ir gliukozė.
Iš baltymų
Baltymų katabolizmas yra sudėtingesnis nei aprašytas riebalams ir angliavandeniams, nes baltymai nėra visiškai oksiduojami. Tarp galutinių baltymų katabolizmo produktų yra karbamidas, kai kurie azoto junginiai, taip pat CO 2 ir medžiagų apykaitos vanduo.
Gamybos balansas
Apytikslį metabolinio vandens gamybos balansą galima išreikšti oksiduojant 100 g kiekvienos maistinės medžiagos. Tai taip pat gali būti laikoma apytiksliu arba vidutiniu per 24 valandas arba per dieną pagaminamo vandens kiekiu.
Gamybos balansas yra beveik 110 g vandens kiekvienam 100 g oksiduotų riebalų. Metabolinio vandens, susidarančio per 24 valandas iš riebalų rūgščių oksidacijos, kiekis yra 107 ml.
Kiekvienam 100 g metabolizuotų oksiduotų angliavandenių organizme pagaminama maždaug 60 g metabolinio vandens. Iš angliavandenių pagamintas kiekis vidutiniškai per dieną yra beveik 55 ml.
Su baltymais susidaro mažiau vandens, tik apie 42 g kiekvienam 100 g baltymų. Baltymų oksidacijos vanduo, susidaręs vidutiniškai per dieną, yra lygus 41 ml.
Anksčiau buvo minėta, kad suaugęs žmogus pagamina tik nuo 8 iki 10% viso metabolinio vandens. Sveikas jūsų kūnas kasdien aprūpina maždaug 300–350 ml metabolinio vandens.
Svarba
Kaip minėta, jo indėlis į kasdienį organizmui reikalingą vandens kiekį laikomas nedideliu. Tačiau jo indėlis yra reikšmingas tenkinant sportininko skysčių poreikį ilgą mankštą atliekant.
Oksidavus maistinėms medžiagoms, per dieną susidaro maždaug 300–350 ml metabolinio vandens. Tačiau jo gamyba padidėja ir tais atvejais, kai sumažėja vandens suvartojimas.
Nors fiziologiniai mechanizmai nėra tiksliai apibrėžti, metabolinio vandens gamyba yra kompensacinis kūno skysčių praradimo mechanizmas. Nors į jo indėlį į organizmo vandens homeostazę paprastai nekreipiama dėmesio, svarbu atsižvelgti.
Yra gyvų dalykų, kurių pragyvenimui priklauso tik nuo metabolinio vandens, pavyzdžiui, kupranugarių, kurie gyvena dykumoje. Migruojantys paukščiai, kurie vykdo ilgus tiesioginius skrydžius, taip pat priklauso tik nuo jų išgyvenimo, taip pat ir nuo kelių vabzdžių rūšių.
Nuorodos
- Diazas, OG (1987). Biochemija ir fiziologija. Meksika: „Interamerican“.
- „Edney EB“ (1977) Metabolinis vanduo. In: Vandens pusiausvyra sausumos nariuotakojuose. Zoofiziologija ir ekologija, vol. 9. Springer, Berlynas, Heidelbergas.
- Ganong, WF (2004). Medicininė fiziologija. (19 leidimas). Meksika: šiuolaikinis vadovas.
- Murray, R. K., „Granner“, DK „Mayes“, PA ir „Rodwell“, VW (1992 m.). Harperio biochemija. (12 -asis leidimas). Meksika: šiuolaikinis vadovas.
- Vikipedija. (2019 m.). Metabolinis vanduo. Atkurta iš: en.wikipedia.org