PRESNOVNA VODA: PROIZVODNJA IN POMEN - KEMIJA - 2025

Presnovna voda je voda, nastala v organizmu ali živega bitja kot na produkt oksidativno presnovo hranil. Skozi katabolizem pride do razgradnje hranil s proizvodnjo energije, ogljikovega dioksida in presnovne vode.

Presnovna voda se imenuje tudi zgorevalna, oksidacijska voda ali voda, ki jo telo proizvaja endogeno. Predstavlja majhen delež, le 8 do 10%, celotne vode, ki jo telo potrebuje.

Metabolična voda, ustvarjena znotraj mitohondrijev v verigi prenosa elektronov. Vir: Mitochondrial_electron_transport_chain-Etc4.svg: Fvasconcellos 22:35, 9. september 2007 (UTC) izpeljano delo: Masur

Povprečna odrasla oseba proizvede približno 300 do 350 ml metabolične vode na dan. Ta količina vode, ki nastane pri presnovi, predstavlja le majhen del vode, ki jo telo potrebuje za življenje.

Proizvodnja metabolične vode je ključnega pomena za preživetje nekaterih živali v puščavi, kot so kamele. Opisali so ga kot ključnega pomena za žuželke in druge živali, ki živijo v suhem okolju.

Je pokazatelj telesne hitrosti presnove; vendar njegova določitev ni enostavna. To je lažje meriti CO ₂ potekla ali izdihanega produkt oksidativnega metabolizma, od zneska metabolne vode, ki nastane.

Proizvodnja metabolične vode

Metabolična voda nastaja v telesu med encimskim razpadom organskih snovi, kot so maščobe, ogljikovi hidrati in beljakovine. Do popolne oksidacije teh hranil pride s celičnim metabolizmom, ki se izvaja v aerobnih pogojih ali v prisotnosti kisika.

Oksidacija hranil je kompleksen in počasen postopek, ki vključuje različne kemične reakcije, ki se dogajajo v kataboličnih fazah ali poteh. Več teh poti je na začetku specifičnih za vsako vrsto hranila, postopek pa konča s skupnimi potmi ali reakcijami.

Ta oksidacija se konča s celičnim dihanjem v notranji membrani mitohondrijev s proizvodnjo energije ali ATP (Adenosin trifosfat).

Hkrati z oksidativno fosforilacijo ( tvorba ATP) nastajata CO ₂ in metabolična voda. V membrani so štirje encimi: NADH dehidrogenaza, jantarna dehidrogenaza, citokrom C in citokrom oksidaza (znan tudi kot sistem flavoprotein-citokrom).

V tem sistemu se zajamejo elektroni in vodiki NADH in FADH, produkt reakcij katabolizma ali oksidacije hranil. Končno je v tem encimskem kompleksu, kjer se ti vodiki pridružijo kisiku, da nastane metabolična voda.

Od maščob

Oksidacija maščob ali lipidov se pojavi na primer z oksidacijo prostih maščobnih kislin, kot je tripalmitat. Ta katabolični postopek vključuje beta-oksidacijo, s katero se maščobna kislina oksidira in tvori acetil-CoA, ki gre v Krebsov cikel.

Ko je acetil-CoA vključen v cikel, nastaneta redukcijska ekvivalenta NADH in FADH _2, ki preideta v dihalno verigo. Na koncu se elektroni iz vodikov transportirajo do encimov verige, ki izvirajo iz ATP, CO ₂ in presnovne vode.

Nastanek metabolične vode iz oksidacije maščobne kisline tripalmitata lahko povzamemo na naslednji način:

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

Katabolizem maščobe, shranjene v grbah kamel, jim zagotavlja vodo, ki jo potrebujejo za preživetje v puščavskih območjih.

Iz ogljikovih hidratov

Oksidativna pot ogljikovih hidratov vključuje reakcije glikolize s proizvodnjo pirvične kisline in molekule vode. V prisotnosti kisika piruvična kislina vstopi v mitohondrijski matriks, kjer se transformira v acetil-CoA in se pridruži Krebsovemu ciklu.

Ta cikel je skupna pot presnove hranil, proizvedeni redukcijski ekvivalenti se oksidirajo v dihalni verigi.

Za povzetek proizvodnje metabolične vode iz popolne oksidacije glukoze lahko uporabimo naslednjo enačbo:

C ₆ H ₁₂ O ₆ + 6o ₂ → 6CO ₂ + 6H ₂ O

Ko se glikogen, ki je kompleksen ogljikov hidrat, oksidira s postopkom, imenovanim glikogenoliza, se sproščata metabolična voda in glukoza.

Iz beljakovin

Katabolizem beljakovin je bolj zapleten od opisanega za maščobe in ogljikove hidrate, saj beljakovine ne oksidirajo popolnoma. Med končne produkte katabolizma beljakovin sodijo sečnina, nekatere dušikove spojine, pa tudi CO ₂ in metabolična voda.

Proizvodna bilanca

Približno ravnovesje proizvodnje metabolične vode se lahko izrazi z oksidacijo 100 g vsakega hranila. Prav tako se lahko šteje za približno ali povprečno količino proizvedene vode v 24 urah ali na dan.

Proizvodna bilanca je blizu 110 g vode na vsakih 100 g oksidirane maščobe. Količina metabolične vode, nastale v 24 urah od oksidacije maščobnih kislin, je 107 ml.

Na vsakih 100 g presnovno oksidiranih ogljikovih hidratov v telesu nastane približno 60 g metabolične vode. Količina, proizvedena iz ogljikovih hidratov v povprečju na dan, je blizu 55 ml.

In z beljakovinami nastane manj vode, le približno 42 g na vsakih 100 g beljakovin. Voda za oksidacijo beljakovin, ustvarjena v enem dnevu, je v povprečju enaka 41 ml.

Prej je bilo omenjeno, da odrasla oseba proizvede le 8 do 10% presnovne vode od celotne vode, ki jo potrebuje. Vaše telo v dobrem zdravju zagotavlja približno 300 do 350 ml metabolične vode vsak dan.

Pomen

Kot rečeno, se njegov prispevek k dnevni količini vode, ki ga telo potrebuje, šteje za malo. Vendar je njen prispevek pomemben pri zadovoljevanju športnikove potrebe po tekočinah med dolgotrajno vadbo.

Z oksidacijo hranil na dan nastane približno 300 do 350 ml metabolične vode. Vendar se njegova proizvodnja poveča tudi v tistih primerih, ko se vnos vode zmanjša.

Čeprav fiziološki mehanizmi niso natančno opredeljeni, proizvodnja metabolične vode predstavlja kompenzacijski mehanizem za izgubo telesnih tekočin. Čeprav je njen prispevek k vodni homeostazi telesa ponavadi prezrt, je treba upoštevati.

Obstajajo žive stvari, ki so za preživetje odvisne izključno od presnovne vode, na primer kamele, ki živijo v puščavi. Migracijske ptice, ki opravljajo dolge neprekinjene polete, so za preživetje izključno odvisne tudi od njega in tako tudi od več vrst žuželk.

Reference

1. Diaz, OG (1987). Biokemija in fiziologija. Mehika: medmeščanska.
2. Edney EB (1977) Metabolična voda. V: Bilanca vode v kopenskih členonožcih. Zoofiziologija in ekologija, letnik 9. Springer, Berlin, Heidelberg.
3. Ganong, WF (2004). Medicinska fiziologija. (19 Edition). Mehika: Moderni priročnik.
4. Murray, RK, Granner, DK Mayes, PA in Rodwell, VW (1992). Harperjeva biokemija. (12 ^th Edition). Mehika: Moderni priročnik.
5. Wikipedija. (2019). Presnovna voda. Pridobljeno: en.wikipedia.org