- Metabolisma ūdens ražošana
- No taukiem
- No ogļhidrātiem
- No olbaltumvielām
- Ražošanas bilance
- Svarīgums
- Atsauces
Vielmaiņas ūdens ir ūdens generated in organisms vai dzīvu būtni, kā ar produktu oksidatīvā metabolisma barības vielu. Catabolismā notiek barības vielu noārdīšanās, veidojot enerģiju, oglekļa dioksīdu un metabolisma ūdeni.
Metaboliskais ūdens tiek saukts arī par sadedzināšanas, oksidācijas ūdeni vai ūdeni, ko ķermenis ražo endogēnā veidā. Tas veido nelielu daļu, tikai 8 līdz 10% no visa organismam nepieciešamā ūdens.
Metaboliskais ūdens, kas rodas elektronu transporta ķēdes mitohondrijos. Avots: Mitochondrial_electron_transport_chain-Etc4.svg: Fvasconcellos 22:35, 2007. gada 9. septembrī (UTC) atvasinātais darbs: Masur
Vidējais pieaugušais dienā saražo apmēram 300 līdz 350 ml vielmaiņas ūdens. Šis metabolismā radītais ūdens daudzums veido tikai nelielu ūdens daļu, kas organismam jādzīvo.
Metabolisma ūdens iegūšana ir būtiska dažu tuksnesī dzīvojošu dzīvnieku, piemēram, kamieļu, iztikai. Tas ir aprakstīts kā ļoti svarīgs kukaiņiem un citiem dzīvniekiem, kas dzīvo sausā vidē.
Tas ir ķermeņa metabolisma rādītājs; tomēr tā noteikšana nav viegla. CO 2, kas beidzies vai izelpots oksidatīvā metabolisma rezultātā, ir vieglāk izmērīt nekā radītā metabolisma ūdens daudzumu.
Metabolisma ūdens ražošana
Metaboliskais ūdens organismā rodas organisko vielu, piemēram, tauku, ogļhidrātu un olbaltumvielu, fermentatīvas sadalīšanās laikā. Pilnīga šo barības vielu oksidēšana notiek šūnu metabolisma ceļā, kas notiek aerobos apstākļos vai skābekļa klātbūtnē.
Uzturvielu oksidēšana ir sarežģīts un lēns process, kas ietver dažādas ķīmiskas reakcijas, kas notiek kataboliskās stadijās vai ceļos. Vairāki no šiem ceļiem sākumā ir raksturīgi katram barības vielu veidam, noslēdzot procesu ar parastajiem ceļiem vai reakcijām.
Šī oksidācija beidzas ar šūnu elpošanu mitohondriju iekšējā membrānā ar enerģijas vai ATP (adenozīna trifosfāta) veidošanos.
Vienlaicīgi ar oksidatīvo fosforilēšanos (ATP veidošanās) veidojas CO 2 un vielmaiņas ūdens. Membrānā ir četri enzīmi: NADH dehidrogenāze, dzintara dehidrogenāze, citohroms C un citohroma oksidāze (pazīstama arī kā flavoproteīnu-citohroma sistēma).
Šajā sistēmā tiek notverti NADH un FADH elektroni un ūdeņraži, kas ir katabolisma vai barības vielu oksidācijas reakciju produkts. Visbeidzot, šajā fermentatīvajā kompleksā šie ūdeņradi pievienojas skābeklim, veidojot vielmaiņas ūdeni.
No taukiem
Tauku vai lipīdu oksidēšana notiek ar brīvo taukskābju, piemēram, tripalmitāta, oksidēšanu. Šis kataboliskais process ietver beta-oksidāciju, kuras laikā taukskābes tiek oksidētas, veidojot acetil-CoA, kas nonāk Krebsa ciklā.
Kad acetil-CoA ir iekļauta ciklā, veidojas reducējošie ekvivalenti NADH un FADH 2, kas nonāk elpošanas ķēdē. Visbeidzot, elektroni no ūdeņražiem tiek transportēti uz ķēdes fermentiem, kuru izcelsme ir ATP, CO 2 un vielmaiņas ūdens.
Metabolisma ūdens veidošanos taukskābju tripalmitāta oksidācijas rezultātā var rezumēt šādi:
2C 51 H 98 O 6 + 145 O 2 → 102CO 2 + 98H 2 O
Kamieļu kuprā uzkrāto tauku katabolisms nodrošina tiem ūdeni, kas tiem nepieciešams izdzīvošanai tuksneša zonās.
No ogļhidrātiem
Ogļhidrātu oksidācijas ceļš ietver glikolīzes reakcijas ar pirūdskābes un ūdens molekulas veidošanos. Skābekļa klātbūtnē pirovilskābe nonāk mitohondriju matricā, kur tā tiek pārveidota par acetil-CoA, pievienojoties Krebsa ciklam.
Šis cikls ir parastais barības vielu metabolisma ceļš, saražotie reducējošie ekvivalenti tiek oksidēti elpošanas ķēdē.
Šādu vienādojumu var izmantot, lai apkopotu metabolisma ūdens ieguvi no pilnīgas glikozes oksidācijas:
C 6 H 12 O 6 + 6 O 2 → 6CO 2 + 6H 2 O
Kad glikogēns, kas ir sarežģīts ogļhidrāts, tiek oksidēts procesā, ko sauc par glikogenolīzi, tiek atbrīvots vielmaiņas ūdens un glikoze.
No olbaltumvielām
Olbaltumvielu katabolisms ir sarežģītāks nekā aprakstīts taukiem un ogļhidrātiem, jo olbaltumvielas nav pilnībā oksidētas. Starp olbaltumvielu katabolisma galaproduktiem ir urīnviela, daži slāpekļa savienojumi, kā arī CO 2 un vielmaiņas ūdens.
Ražošanas bilance
Aptuveno metabolisma ūdens ražošanas līdzsvaru var izteikt ar 100 g katras barības vielas oksidēšanu. To var arī uzskatīt par aptuvenu vai vidēju saražotā ūdens daudzumu 24 stundās vai dienā.
Ražošanas bilance ir tuvu 110 g ūdens uz katriem 100 g oksidēto tauku. Metabolisma ūdens daudzums, kas 24 stundu laikā rodas no taukskābju oksidācijas, ir 107 ml.
Uz katriem 100 g metaboliski oksidētu ogļhidrātu organismā tiek saražoti apmēram 60 g vielmaiņas ūdens. Vidēji dienas laikā no ogļhidrātiem saražotais daudzums ir tuvu 55 ml.
Ar olbaltumvielām rodas mazāk ūdens, tikai apmēram 42 g uz katriem 100 g olbaltumvielu. Olbaltumvielu oksidācijas ūdens, kas rodas vienas dienas laikā, ir vidēji 41 ml.
Iepriekš tika minēts, ka pieaugušais saražo tikai 8 līdz 10% metabolisma ūdens no kopējā viņam nepieciešamā ūdens. Jūsu ķermenis ar labu veselību katru dienu nodrošina aptuveni 300 līdz 350 ml vielmaiņas ūdens.
Svarīgums
Kā minēts, tā ieguldījums ķermeņa ikdienas ūdens daudzumā tiek uzskatīts par nelielu. Tomēr tā ieguldījums ir nozīmīgs, lai apmierinātu sportista nepieciešamību pēc šķidrumiem ilgstošas fiziskās slodzes laikā.
Oksidējot barības vielas, dienā rodas aptuveni 300 līdz 350 ml vielmaiņas ūdens. Tomēr tā ražošana palielinās arī tajos gadījumos, kad samazinās ūdens uzņemšana.
Lai arī fizioloģiskie mehānismi nav precīzi definēti, metabolisma ūdens ražošana ir ķermeņa šķidrumu zaudēšanas kompensējošs mehānisms. Lai gan tā devumu ķermeņa ūdens homeostāzē mēdz ignorēt, ir svarīgi to apsvērt.
Ir dzīvās lietas, kuru iztikai ir atkarīgi tikai no vielmaiņas ūdens, piemēram, kamieļi, kas dzīvo tuksnesī. Migrējošie putni, kas veic ilgstošus tiešos lidojumus, arī izdzīvošanai ir atkarīgi tikai no tā, tāpat kā vairākas kukaiņu sugas.
Atsauces
- Diaz, OG (1987). Bioķīmija un fizioloģija. Meksika: Starptautiskais.
- Edney EB (1977) Metaboliskais ūdens. In: Ūdens bilance sauszemes posmkājiem. Zoofizioloģija un ekoloģija, vol. 9. Springer, Berlīne, Heidelberga.
- Ganongs, WF (2004). Medicīniskā fizioloģija. (19 Edition). Meksika: mūsdienu rokasgrāmata.
- Murray, RK, Granner, DK Mayes, PA un Rodwell, VW (1992). Harpera bioķīmija. (12 th Edition). Meksika: mūsdienu rokasgrāmata.
- Wikipedia. (2019. gads). Metaboliskais ūdens. Atgūts no: en.wikipedia.org