Det metaboliske vand er det vand, der genereres i en organisme eller et levende væsen som et produkt af den oxidative stofskifte af næringsstoffer. Gennem katabolisme forekommer nedbrydning af næringsstoffer med produktion af energi, kuldioxid og stofskiftevand.
Metabolsk vand kaldes også forbrænding, oxidationsvand eller vand produceret endogent af kroppen. Det repræsenterer en lille del, kun 8 til 10%, af det samlede vand, som kroppen har brug for.
Metabolsk vand genereret inden for mitokondrierne i elektrontransportkæden. Kilde: Mitochondrial_electron_transport_chain-Etc4.svg: Fvasconcellos 22:35, 9 september 2007 (UTC) afledt arbejde: Masur
En gennemsnitlig voksen producerer ca. 300 til 350 ml metabolisk vand pr. Dag. Denne mængde vand, der genereres i stofskiftet, udgør kun en lille brøkdel af det vand, som kroppen har brug for at leve.
Produktionen af stofskiftevand er afgørende for nogle livs dyr i ørkenen, f.eks. Kameler. Det er beskrevet som afgørende for insekter og andre dyr, der lever i tørre miljøer.
Det er en indikator for kroppens stofskifte; dens bestemmelse er imidlertid ikke let. Det er lettere at måle CO 2, der er udløbet eller udåndet som et resultat af oxidativ metabolisme, end mængden af dannet metabolisk vand.
Metabolisk vandproduktion
Metabolisk vand genereres i kroppen under den enzymatiske nedbrydning af organiske stoffer som fedt, kulhydrater og proteiner. Fuldstændig oxidation af disse næringsstoffer sker ved cellulær metabolisme udført under aerobe forhold eller i nærvær af ilt.
Næringsoxidation er en kompleks og langsom proces, der inkluderer forskellige kemiske reaktioner, der forekommer i kataboliske stadier eller veje. Flere af disse ruter i starten er specifikke for hver type næringsstof, hvilket afslutter processen med ruter eller reaktioner, der er almindelige.
Denne oxidation ender med cellulær respiration i mitokondriens indre membran med produktion af energi eller ATP (Adenosin triphosphate).
Samtidig med oxidativ phosphorylering (ATP-produktion) dannes CO 2 og metabolisk vand. Der er fire enzymer i membranen: NADH dehydrogenase, ravsyre dehydrogenase, cytochrome C og cytochrome oxidase (også kendt som flavoprotein-cytochrome system).
I dette system indfanges elektronerne og hydrogenerne fra NADH og FADH, et produkt af reaktionerne ved katabolisme eller oxidation af næringsstoffer. Endelig er det i dette enzymatiske kompleks, hvor disse hydrogener samles ilt for at producere metabolisk vand.
Fra fedt
Oxidationen af fedt eller lipider finder sted med oxidation af frie fedtsyrer, såsom tripalmitat, for eksempel. Denne kataboliske proces inkluderer beta-oxidation, hvorved fedtsyren oxideres til dannelse af acetyl-CoA, der går til Krebs-cyklus.
Når først acetyl-CoA er inkorporeret i cyklussen, dannes de reducerende ækvivalenter NADH og FADH2 , der passerer ind i respiratorisk kæde. Endelig transporteres elektronerne fra hydrogenerne til enzymerne i kæden med oprindelse i ATP, CO 2 og metabolisk vand.
Dannelsen af metabolisk vand fra oxidationen af fedtsyretrapalmitatet kan sammenfattes som følger:
2C 51 H 98 O 6 + 145O 2 → 102CO 2 + 98H 2 O
Katabolismen af det fedt, der er opbevaret i kamelen, giver dem det vand, de har brug for for at overleve i ørkenområder.
Fra kulhydrater
Den oxidative vej for kulhydrater inkluderer reaktionerne ved glykolyse med produktionen af pyruvinsyre og et vandmolekyle. I nærvær af ilt indgår pyruvinsyre i den mitokondriske matrix, hvor den omdannes til acetyl-CoA ved at blive medlem af Krebs-cyklussen.
Denne cyklus er den fælles vej for næringsstofmetabolisme, de producerede reducerende ækvivalenter oxideres i åndedrætskæden.
Følgende ligning kan bruges til at opsummere den metaboliske vandproduktion fra den komplette oxidation af glukose:
C 6 H 12 O 6 + 6O 2 → 6CO 2 + 6H 2 O
Når glycogen, som er et komplekst kulhydrat, oxideres gennem en proces kaldet glycogenolyse, frigives metabolisk vand og glukose.
Fra proteiner
Proteinkatabolisme er mere kompleks end den, der er beskrevet for fedt og kulhydrater, da proteiner ikke er fuldstændigt oxideret. Blandt slutprodukterne af proteinkatabolisme er urinstof, nogle nitrogenholdige forbindelser såvel som CO 2 og metabolisk vand.
Produktionsbalance
Den omtrentlige balance i produktionen af metabolisk vand kan udtrykkes ved oxidation af 100 g af hvert næringsstof. Det kan også betragtes som en omtrentlig eller gennemsnitlig mængde vand produceret i 24 timer eller en dag.
Produktionsbalancen er tæt på 110 g vand for hver 100 g oxideret fedt. Mængden af metabolisk vand produceret i 24 timer efter oxidation af fedtsyrer er 107 ml.
Cirka 60 g metabolisk vand produceres for hver 100 g metabolisk oxiderede kulhydrater i kroppen. Mængden produceret af kulhydrater i gennemsnit i løbet af en dag er tæt på 55 ml.
Og med proteiner dannes der mindre vand, næsten 42 g for hver 100 g protein. Proteinoxidationsvandet, der genereres i løbet af en dag i gennemsnit, er lig med 41 ml.
Det blev nævnt tidligere, at en voksen kun producerer 8 til 10% af metabolisk vand, af det samlede vand, han har brug for. Din krop giver ved godt helbred cirka 300 til 350 ml metabolisk vand hver dag.
Betydning
Som nævnt betragtes dets bidrag til den daglige mængde vand, som kroppen har brug for, for lidt. Imidlertid er dets bidrag væsentligt til at imødekomme atletens behov for væsker under langvarig træning.
Ved oxidation af næringsstoffer produceres ca. 300 til 350 ml metabolisk vand pr. Dag. Produktionen stiger imidlertid også i de tilfælde, hvor vandindtaget falder.
Selvom de fysiologiske mekanismer ikke er veldefinerede, udgør produktionen af metabolisk vand en kompenserende mekanisme for tabet af kropsvæsker. Selv om dets bidrag til kroppens vandhomeostase har en tendens til at blive ignoreret, er det vigtigt at overveje.
Der er levende ting, der udelukkende afhænger af metabolisk vand for deres ophold, såsom kameler, der lever i ørkenen. Migrerende fugle, der foretager lange flyvninger uden mellemlanding, afhænger også udelukkende af den for at overleve, og det samme gør flere insektarter.
Referencer
- Diaz, OG (1987). Biokemi og fysiologi. Mexico: Interamerican.
- Edney EB (1977) Metabolsk vand. I: Vandbalance i leddyr. Zoophysiology and Ecology, vol 9. Springer, Berlin, Heidelberg.
- Ganong, WF (2004). Medicinsk fysiologi. (19 a udgave). Mexico: Den moderne manual.
- Murray, RK, Granner, DK Mayes, PA og Rodwell, VW (1992). Harper's Biochemistry. (12 th Edition). Mexico: Den moderne manual.
- Wikipedia. (2019). Metabolsk vand. Gendannet fra: en.wikipedia.org