Metabolická voda je voda vznikající v organismu nebo živé bytosti, jako je produkt oxidativního metabolismu živin. Prostřednictvím katabolismu dochází k degradaci živin a produkci energie, oxidu uhličitého a metabolické vody.
Metabolická voda se také nazývá spalovací, oxidační voda nebo voda produkovaná endogenně v těle. Představuje malou část, pouhých 8 až 10%, celkové vody, kterou tělo potřebuje.
Metabolická voda vytvářená uvnitř mitochondrií v elektronovém transportním řetězci. Zdroj: Mitochondrial_electron_transport_chain-Etc4.svg: Fvasconcellos 22:35, 9. září 2007 (UTC) odvozená práce: Masur
Průměrný dospělý produkuje asi 300 až 350 ml metabolické vody denně. Toto množství vody vytvořené v metabolismu představuje jen malou část vody, kterou tělo potřebuje k životu.
Produkce metabolické vody je nezbytná pro existenci některých zvířat v poušti, jako jsou velbloudi. Bylo popsáno jako zásadní pro hmyz a jiná zvířata, která žijí v suchém prostředí.
Je to indikátor metabolismu těla; jeho stanovení však není snadné. Je snazší měření CO 2 platnost skončila nebo vydechovaného v důsledku oxidativního metabolismu, než množství vody, metabolické generován.
Produkce metabolické vody
Metabolická voda se v těle vytváří při enzymatickém rozkladu organických látek, jako jsou tuky, uhlohydráty a bílkoviny. K úplné oxidaci těchto živin dochází buněčným metabolismem prováděným za aerobních podmínek nebo v přítomnosti kyslíku.
Oxidace živin je složitý a pomalý proces, který zahrnuje různé chemické reakce, ke kterým dochází v katabolických stádiích nebo drahách. Několik z těchto cest na začátku je specifických pro každý typ živiny, čímž se proces ukončí běžnými cestami nebo reakcemi.
Tato oxidace končí buněčným dýcháním ve vnitřní membráně mitochondrie produkcí energie nebo ATP (adenosintrifosfát).
Současně s oxidativní fosforylace (ATP výroby), CO 2 jsou vytvořeny a metabolické vody. V membráně jsou čtyři enzymy: NADH dehydrogenáza, sukcinát dehydrogenáza, cytochrom C a cytochrom oxidáza (také známý jako systém flavoprotein-cytochrom).
V tomto systému jsou zachyceny elektrony a vodíky NADH a FADH, produkt reakcí katabolismu nebo oxidace živin. Konečně v tomto enzymatickém komplexu se tyto vodíky spojují s kyslíkem za vzniku metabolické vody.
Z tuků
K oxidaci tuků nebo lipidů dochází při oxidaci volných mastných kyselin, jako je například tripalmitát. Tento katabolický proces zahrnuje beta-oxidaci, při které se mastná kyselina oxiduje za vzniku acetyl-CoA, který přechází do Krebsova cyklu.
Jakmile je acetyl-CoA začleněn do cyklu, vytvoří se redukční ekvivalenty NADH a FADH2 , které přecházejí do respiračního řetězce. Nakonec, elektrony z atomů vodíku jsou transportovány do enzymů pocházejících ATP řetězce, CO 2 a metabolická vody.
Vznik metabolické vody z oxidace tripalmitátu mastné kyseliny lze shrnout takto:
2C 51 H 98 O 6 + 145O 2 → 102CO 2 + 98H 2 O
Katabolismus tuku uloženého v hrbolu velbloudů jim poskytuje vodu, kterou potřebují k přežití v pouštních oblastech.
Z uhlohydrátů
Oxidační cesta pro uhlohydráty zahrnuje reakce glykolýzy s produkcí kyseliny pyruvové a molekuly vody. V přítomnosti kyslíku vstupuje kyselina pyruvová do mitochondriální matrice, kde se transformuje na acetyl-CoA a připojuje se k Krebsovu cyklu.
Tento cyklus je běžnou cestou metabolismu živin, produkované redukující ekvivalenty jsou oxidovány v dýchacím řetězci.
Pro shrnutí produkce metabolické vody z úplné oxidace glukózy lze použít následující rovnici:
C 6 H 12 O 6 + 6O 2 → 6CO 2 + 6 H 2 O
Když je glykogen, což je komplexní uhlohydrát, oxidován procesem zvaným glykogenolýza, uvolňuje se metabolická voda a glukóza.
Z proteinů
Katabolismus bílkovin je složitější než u tuků a uhlohydrátů, protože proteiny nejsou úplně oxidovány. Mezi konečné produkty katabolismu jsou močovina, některé dusíkaté sloučeniny, stejně jako CO 2 a metabolické vody.
Bilance výroby
Přibližná rovnováha produkce metabolické vody může být vyjádřena oxidací 100 g každé živiny. Lze to také považovat za přibližné nebo průměrné množství vyrobené vody za 24 hodin nebo den.
Produkční bilance je téměř 110 g vody na každých 100 g oxidovaného tuku. Množství metabolické vody vyrobené za 24 hodin po oxidaci mastných kyselin je 107 ml.
Přibližně 60 g metabolické vody se produkuje na každých 100 g metabolicky oxidovaných uhlohydrátů v těle. Průměrně vyrobené množství uhlohydrátů během dne je téměř 55 ml.
A s proteiny se vytvoří méně vody, jen asi 42 g na každých 100 g proteinu. Voda na oxidaci proteinů generovaná během jednoho dne je v průměru 41 ml.
Již bylo zmíněno, že dospělý produkuje pouze 8 až 10% metabolické vody, z celkové vody, kterou potřebuje. Vaše tělo v dobrém zdravotním stavu poskytuje každý den přibližně 300 až 350 ml metabolické vody.
Důležitost
Jak již bylo zmíněno, jeho příspěvek k dennímu množství vody, které tělo potřebuje, se považuje za malý. Jeho přínos je však významný pro uspokojení potřeby tekutin během sportovce při dlouhodobém cvičení.
Oxidací živin se denně vytvoří asi 300 až 350 ml metabolické vody. Jeho produkce se však zvyšuje také v případech, kdy se snižuje příjem vody.
Ačkoli fyziologické mechanismy nejsou dobře definovány, produkce metabolické vody představuje kompenzační mechanismus pro ztrátu tělesných tekutin. Přestože jeho příspěvek k homeostáze vody v těle bývá ignorován, je důležité zvážit.
Existují živé věci, které jsou závislé výlučně na metabolické vodě, jako jsou velbloudi, kteří žijí v poušti. Stěhovaví ptáci, kteří provádějí dlouhé lety bez mezipřistání, také na přežití závisejí výhradně na něm, a tak i několik druhů hmyzu.
Reference
- Diaz, OG (1987). Biochemie a fyziologie. Mexiko: Interamerican.
- Edney EB (1977) Metabolic Water. In: Bilance vody v artropodech. Zoofyziologie a ekologie, sv. 9. Springer, Berlín, Heidelberg.
- Ganong, WF (2004). Lékařská fyziologie. (19 Edition). Mexico: The Modern Manual.
- Murray, RK, Granner, DK Mayes, PA a Rodwell, VW (1992). Harperova biochemie. (12 th Edition). Mexico: The Modern Manual.
- Wikipedia. (2019). Metabolická voda. Obnoveno z: en.wikipedia.org