APA METABOLICĂ: PRODUCȚIE ȘI IMPORTANȚĂ - CHIMIE - 2024

Apa metabolică este apa generată într-un organism sau ființă vie ca produs al metabolismului oxidativ al nutrienților. Prin catabolism, degradarea nutrienților are loc, odată cu producerea de energie, dioxid de carbon și apă metabolică.

Apa metabolică se mai numește apă de combustie, apă de oxidare sau apă produsă endogen de organism. Reprezintă o porțiune mică, de doar 8 până la 10%, din totalul de apă de care organismul are nevoie.

Apa metabolică generată în mitocondrii în lanțul de transport al electronilor. Sursa: Mitochondrial_electron_transport_chain-Etc4.svg: Fvasconcellos 22:35, 9 septembrie 2007 (UTC) lucrare derivată: Masur

Un adult mediu produce aproximativ 300 până la 350 ml de apă metabolică pe zi. Această cantitate de apă generată în metabolism constituie doar o mică parte din apa de care organismul are nevoie pentru a trăi.

Producția de apă metabolică este vitală pentru subzistența unor animale din deșert, cum ar fi cămile. A fost descrisă ca fiind crucială pentru insecte și alte animale care trăiesc în medii uscate.

Este un indicator al ratei metabolice a organismului; cu toate acestea, determinarea sa nu este ușoară. Este mai ușor să măsurați CO ₂ expirat sau expirat ca rezultat al metabolismului oxidativ, decât cantitatea de apă metabolică generată.

Producția de apă metabolică

Apa metabolică este generată în organism în timpul descompunerii enzimatice a substanțelor organice, cum ar fi grăsimile, carbohidrații și proteinele. Oxidarea completă a acestor nutrienți se produce prin metabolismul celular efectuat în condiții aerobe sau în prezența oxigenului.

Oxidarea substanțelor nutritive este un proces complex și lent care include diverse reacții chimice care apar în stadiile sau căile catabolice. Mai multe dintre aceste rute la început sunt specifice pentru fiecare tip de nutrienți, încheind procesul cu rute sau reacții comune.

Această oxidare se încheie cu respirația celulară în membrana internă a mitocondriilor cu producerea de energie sau ATP (Adenozina trifosfat).

Concomitent cu fosforilarea oxidativă (producția de ATP), se formează CO ₂ și apă metabolică. Există patru enzime în membrană: NADH dehidrogenază, dehidrogenază succinică, citocrom C și citocrom oxidaza (cunoscută și sub denumirea de sistem flavoprotein-citocrom).

În acest sistem, electronii și hidrogenii NADH și FADH sunt captați, produs al reacțiilor de catabolism sau oxidare a nutrienților. În cele din urmă, în acest complex enzimatic este locul în care acești hidrogeni se unesc cu oxigen pentru a produce apă metabolică.

Din grăsimi

Oxidarea grăsimilor sau lipidelor are loc cu oxidarea acizilor grași liberi, cum ar fi tripalmitul, de exemplu. Acest proces catabolic include beta-oxidare, prin care acidul gras este oxidat pentru a forma acetil-CoA care merge la ciclul Krebs.

Odată ce acetil-CoA este încorporat în ciclu, _{se formează} echivalenții reducători NADH și FADH _2, care trec în lanțul respirator. În cele din urmă, electronii de la hidrogeni sunt transportați la enzimele lanțului care provin din ATP, CO ₂ și apa metabolică.

Formarea apei metabolice din oxidarea acidului gras tripalmitat poate fi rezumată după cum urmează:

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

Catabolismul grăsimii depozitate în cocoașa cămilelor le asigură apa de care au nevoie pentru a supraviețui în zonele deșertice.

Din carbohidrați

Calea oxidativă pentru carbohidrați include reacțiile glicolizei cu producerea acidului piruvic și a unei molecule de apă. În prezența oxigenului, acidul piruvic intră în matricea mitocondrială, unde este transformat în acetil-CoA, unind ciclul Krebs.

Acest ciclu este calea obișnuită a metabolismului nutrienților, echivalenții reducători produși sunt oxidați în lanțul respirator.

Următoarea ecuație poate fi utilizată pentru a rezuma producția metabolică de apă din oxidarea completă a glucozei:

C ₆ H ₁₂ O ₆ + 6O ₂ → 6CO ₂ + 6H ₂ O

Când glicogenul, care este un carbohidrat complex, este oxidat printr-un proces numit glicogenoliză, apa metabolică și glucoză sunt eliberate.

Din proteine

Catabolismul proteic este mai complex decât cel descris pentru grăsimi și carbohidrați, deoarece proteinele nu sunt oxidate în totalitate. Printre produsele finale ale catabolismului proteic se numără uree, câțiva compuși azotati, precum și CO ₂ și apa metabolică.

Bilanț de producție

Echilibrul aproximativ al producției metabolice de apă poate fi exprimat prin oxidarea a 100 g din fiecare nutrient. De asemenea, poate fi considerată o valoare aproximativă sau medie a cantității de apă produsă în 24 de ore sau pe zi.

Bilanțul de producție este aproape de 110 g de apă pentru fiecare 100 g de grăsimi oxidate. Cantitatea de apă metabolică produsă în 24 de ore de la oxidarea acizilor grași este de 107 ml.

Aproximativ 60 g de apă metabolică sunt produse pentru fiecare 100 g de carbohidrați metabolizați din organism. Cantitatea produsă din carbohidrați în medie în timpul unei zile este aproape de 55 ml.

Și cu proteinele, se generează mai puțină apă, doar aproximativ 42 g pentru fiecare 100 g de proteine. Apa de oxidare proteică generată în medie o zi este egală cu 41 ml.

S-a menționat mai devreme că un adult produce doar 8-10% din apă metabolică, din totalul de apă de care are nevoie. Corpul dvs., în stare de sănătate bună, furnizează aproximativ 300 până la 350 ml de apă metabolică în fiecare zi.

Importanţă

După cum am menționat, contribuția sa la cantitatea zilnică de apă de care organismul are nevoie este considerată puțin. Cu toate acestea, contribuția sa este semnificativă în satisfacerea nevoii sportivului de lichide în timpul exercițiilor fizice prelungite.

Prin oxidarea substanțelor nutritive, se produc aproximativ 300 până la 350 ml de apă metabolică pe zi. Totuși, producția sa crește și în acele cazuri în care aportul de apă scade.

Deși mecanismele fiziologice nu sunt bine definite, producția de apă metabolică constituie un mecanism compensatoriu pentru pierderea lichidelor corporale. Deși contribuția sa la homeostazia apei a corpului tinde să fie ignorată, este important să se ia în considerare.

Există lucruri vii care depind exclusiv de apa metabolică pentru subzistența lor, cum ar fi cămilele care trăiesc în deșert. Păsările migratoare care efectuează zboruri lungi non-stop, de asemenea, depind exclusiv de acesta pentru supraviețuire, la fel și mai multe specii de insecte.

Referințe

1. Diaz, OG (1987). Biochimie și Fiziologie. Mexic: Interamerican.
2. Edney EB (1977) Apă metabolică. În: Echilibrul de apă în artropode terestre Zoofiziologie și ecologie, vol 9. Springer, Berlin, Heidelberg.
3. Ganong, WF (2004). Fiziologie medicală. (19 ^o ediție). Mexic: Manualul modern.
4. Murray, RK, Granner, DK Mayes, PA și Rodwell, VW (1992). Biochimia lui Harper. ( Ediția a ^XII -a). Mexic: Manualul modern.
5. Wikipedia. (2019). Apa metabolică. Recuperat de la: en.wikipedia.org