METABOLISKT VATTEN: PRODUKTION OCH BETYDELSE - KEMI - 2026

Det metabola vattnet är det vatten som alstras i en organisme eller levande varelse som en produkt av den oxidativa metabolismen av näringsämnen. Genom katabolism sker nedbrytningen av näringsämnen med produktion av energi, koldioxid och metaboliskt vatten.

Metaboliskt vatten kallas också förbränning, oxidationsvatten eller vatten som produceras endogent av kroppen. Det representerar en liten del, bara 8 till 10%, av det totala vatten som kroppen behöver.

Metaboliskt vatten som genereras i mitokondrierna i elektrontransportkedjan. Källa: Mitochondrial_electron_transport_chain-Etc4.svg: Fvasconcellos 22:35, 9 september 2007 (UTC) derivatarbete: Masur

En genomsnittlig vuxen producerar cirka 300 till 350 ml metaboliskt vatten per dag. Denna mängd vatten som genereras i ämnesomsättningen utgör endast en liten del av det vatten som kroppen behöver för att leva.

Produktionen av ämnesomsättning är avgörande för vissa djur i öknen, t.ex. kameler. Det har beskrivits som avgörande för insekter och andra djur som lever i torra miljöer.

Det är en indikator på kroppens metabolism; emellertid är dess bestämning inte lätt. Det är lättare att mäta CO _{2 som har gått} ut eller andas ut på grund av oxidativ metabolism än mängden metaboliskt vatten som genererats.

Metabolisk vattenproduktion

Metaboliskt vatten genereras i kroppen under enzymatisk nedbrytning av organiska ämnen som fetter, kolhydrater och proteiner. Fullständig oxidation av dessa näringsämnen sker genom cellulär metabolism som utförs under aeroba förhållanden eller i närvaro av syre.

Näringsoxidation är en komplex och långsam process som inkluderar olika kemiska reaktioner som inträffar i kataboliska stadier eller vägar. Flera av dessa rutter i början är specifika för varje typ av näringsämne, vilket slutar processen med vanliga rutter eller reaktioner.

Denna oxidation slutar med cellulär andning i mitokondriens inre membran med produktion av energi eller ATP (Adenosin trifosfat).

Samtidigt med oxidativ fosforylering (ATP-produktion) bildas CO ₂ och metaboliskt vatten. Det finns fyra enzymer i membranet: NADH-dehydrogenas, bärnstenshydratas, cytokrom C och cytokromoxidas (även känt som flavoprotein-cytokrom-systemet).

I detta system fångas elektroner och vätgaser från NADH och FADH, produkt från reaktionerna av katabolism eller oxidation av näringsämnen. Slutligen, i detta enzymatiska komplex är dessa väten förenar syre för att producera metaboliskt vatten.

Från fetter

Oxidationen av fetter eller lipider sker med oxidation av fria fettsyror, såsom tripalmitat, till exempel. Denna kataboliska process inkluderar beta-oxidation, genom vilken fettsyran oxideras för att bilda acetyl-CoA som går till Krebs-cykeln.

När acetyl-CoA har inkorporerats i cykeln _bildas de reducerande ekvivalenterna NADH och FADH2 _, som passerar in i andningskedjan. Slutligen transporteras elektronerna från vätgaserna till enzymerna i kedjan med ursprung ATP, CO ₂ och metaboliskt vatten.

Bildningen av metaboliskt vatten från oxidationen av fettsyra-tripalmitatet kan sammanfattas enligt följande:

2C ₅₁ H ₉₈ O ₆ + 145O ₂ → 102CO ₂ + 98H ₂ O

Katabolismen av fettet som lagras i kamelns knöl ger dem det vatten de behöver för att överleva i ökenområden.

Från kolhydrater

Den oxidativa vägen för kolhydrater inkluderar reaktionerna av glykolys med produktion av pyruvinsyra och en vattenmolekyl. I närvaro av syre kommer pyruvinsyra in i mitokondrialmatrisen, där den omvandlas till acetyl-CoA och går samman med Krebs-cykeln.

Denna cykel är den vanliga vägen för näringsämnesomsättning, de reducerade ekvivalenterna som produceras oxideras i andningskedjan.

Följande ekvation kan användas för att sammanfatta produktionen av metabolisk vatten från fullständig oxidation av glukos:

C ₆ H ₁₂ O ₆ + 6o ₂ → 6CO ₂ + 6H ₂ O

När glykogen, som är ett komplext kolhydrat, oxideras genom en process som kallas glykogenolys, frigörs metaboliskt vatten och glukos.

Från proteiner

Proteinkatabolism är mer komplex än den som beskrivs för fetter och kolhydrater, eftersom proteiner inte är helt oxiderade. Bland slutprodukterna av proteinkatabolism är urea, en del kvävehaltiga föreningar samt CO ₂ och metaboliskt vatten.

Produktionsbalans

Den ungefärliga balansen i metabolisk vattenproduktion kan uttryckas genom oxidation av 100 g av varje näringsämne. Det kan också betraktas som en ungefärlig eller genomsnittlig mängd vatten som produceras på 24 timmar eller dag.

Produktionsbalansen är nära 110 g vatten för varje 100 g oxiderat fett. Mängden metaboliskt vatten som produceras på 24 timmar från oxidationen av fettsyror är 107 ml.

Cirka 60 g metaboliskt vatten produceras för varje 100 g metaboliskt oxiderade kolhydrater i kroppen. Mängden som produceras av kolhydrater i genomsnitt under en dag är nära 55 ml.

Och med proteiner genereras mindre vatten, ungefär 42 g för varje 100 g protein. Proteinoxidationsvattnet som genereras under en dag i genomsnitt är lika med 41 ml.

Det nämndes tidigare att en vuxen producerar endast 8 till 10% av metaboliskt vatten, av det totala vatten som han behöver. Din kropp, vid god hälsa, ger cirka 300 till 350 ml metaboliskt vatten varje dag.

Betydelse

Som nämnts betraktas dess bidrag till den dagliga mängden vatten som kroppen behöver lite. Emellertid är dess bidrag betydande för att tillgodose idrottarens behov av vätskor under långvarig träning.

Genom oxidation av näringsämnen produceras ungefär 300 till 350 ml metaboliskt vatten per dag. Produktionen ökar emellertid också i de fall då vattenintaget minskar.

Även om de fysiologiska mekanismerna inte är väl definierade utgör produktion av metaboliskt vatten en kompensationsmekanism för förlust av kroppsvätskor. Även om dess bidrag till kroppens vattenhomeostas tenderar att ignoreras, är det viktigt att överväga.

Det finns levande saker som uteslutande beror på metaboliskt vatten för deras uppehälle, till exempel kameler som lever i öknen. Migrationsfåglar som gör långa flygresor är också uteslutande beroende av den för att överleva, och det gör flera insekter.

referenser

1. Diaz, OG (1987). Biokemi och fysiologi. Mexiko: Interamerikansk.
2. Edney EB (1977) Metabolic Water. I: Vattenbalans i leddjur. Zoophysiology and Ecology, vol 9. Springer, Berlin, Heidelberg.
3. Ganong, WF (2004). Medicinsk fysiologi. (19 ^a upplagan). Mexico: The Modern Manual.
4. Murray, RK, Granner, DK Mayes, PA och Rodwell, VW (1992). Harper's Biochemistry. (12: ^e upplagan). Mexico: The Modern Manual.
5. Wikipedia. (2019). Metaboliskt vatten. Återställd från: en.wikipedia.org