ייצור וחילוף חומרים מטבוליים

ה מים מטבוליים הוא מים שנוצר אורגניזם או חיים להיות כתוצר של חילוף החומרים החמצוני של החומרים המזינים שלה. השפלה של חומרים מזינים מתרחשת עם catabolism, עם ייצור של אנרגיה, פחמן דו חמצני ו metabolic מים.

מים מטבוליים נקרא גם מים בעירה, חמצון או מים המיוצרים באמצעות אנדוגני, על ידי הגוף. הוא מייצג חלק קטן, בקושי 8 עד 10%, של המים הכולל כי הגוף צריך.

אצל אדם מבוגר, בממוצע, כ 300 עד 350 מ"ל של מים מטבוליים מיוצרים ביום. כמות זו של מים הנוצרים בחילוף החומרים מהווה רק חלק קטן מהמים שהגוף צריך לחיות.

ייצור של מים מטבוליים הוא חיוני להישרדותם של בעלי חיים מסוימים במדבר, כמו במקרה של גמלים. זה היה מתואר חיוניים עבור חרקים ובעלי חיים אחרים שחיים בסביבות יבשות.

זהו אינדיקטור לשיעור המטבולי של האורגניזם; עם זאת, נחישותה אינה פשוטה. קל יותר למדוד CO₂ מוצר פג או נשיפה של מטבוליזם חמצוני, כי כמות המים המטבוליים שנוצר.

אינדקס

• ייצור מים מטבוליים
  • 1.1 משומנים
  • 1.2 מפחמימות
  • 1.3 החלבונים
  • 1.4 מאזן ייצור
• 2 חשיבות
• 3 הפניות

ייצור מים מטבוליים

מים מטבוליים נוצרים בגוף במהלך השפלה אנזימטית של חומרים אורגניים כגון שומנים, פחמימות וחלבונים. החמצון המלא של חומרים מזינים אלה מופק על ידי חילוף החומרים הסלולרי המתבצע בתנאים אירוביים או בנוכחות חמצן.

החמצון של חומרים מזינים הוא תהליך מורכב ואיטי, הכולל מספר תגובות כימיות המתרחשות בשלבים או מסלולים קטבוליים. כמה מסלולים אלה בתחילת הם ספציפיים עבור כל סוג של חומר מזין, לסיים את התהליך עם מסלולים או תגובות שכיחות.

חמצון זה מסתיים עם נשימה תאית בקרום הפנימי של המיטוכונדריה עם ייצור אנרגיה או ATP (אדנוזין אדנוזין).

במקביל עם זרחון חמצון (ייצור של ATP), CO נוצר₂ ומים מטבולית. בקרום ישנם ארבעה אנזימים: דהידרוגנז NADH, דהידרוגנז succinic, C ציטוכרום ו מונואמין ציטוכרום (הידוע גם בשם מערכת flavoprotein-ציטוכרום).

בשנת אלקטרונים במערכת זו NADH ו FADH מימני תגובות תוצר של פירוק או חמצון של חומרים מזינים נלכדים. לבסוף בקומפלקס אנזים זה הוא המקום שבו מימנים אלה מחוברים לחמצן כדי לייצר מים מטבוליים.

משומנים

החמצון של שומנים או שומנים מתרחש עם החמצון של חומצות שומן חופשיות, כמו tripalmitate, למשל. תהליך קטבולי זה כולל את חמצון בטא, שבאמצעותו חומצת שומן מתחמצן ל Acetyl-CoA reductase כי הוא מעגל קרבס.

לאחר acetyl-CoA משולבת לתוך המחזור, מופחתים שווי NADH ו FADH נוצרים₂ אשר עוברים שרשרת הנשימה. לבסוף האלקטרונים של ההידרוגנים מועברים האנזימים של שרשרת שמקורם ATP, CO₂ מים מטבוליים.

היווצרות של מים מטבוליים מחמצון של tripalmitate חומצת השומן ניתן לסכם כדלקמן:

2 ג₅₁ח₉₈הו₆ + 145O₂ → 102CO₂ + 98ay₂הו

הקטבוליזם של השומן המאוחסן בגיביות של גמלים מספק להם את המים שהם צריכים כדי לשרוד באזורים מדבריים.

מפחמימות

נתיב חמצונים כולל תגובות הגליקוליזה פחמימות עם ההפקה של פירובט ו מולקולה אחת של מים. בנוכחות של פירובט החמצן נכנס מטריקס המיטוכונדריה, שם הוא הפך ל Acetyl-CoA reductase שולבו מחזור קרבס.

מחזור זה הוא המסלול השכיח של חילוף החומרים של חומרים מזינים, הפחתת שוויים המיוצרים מתחמצנים בשרשרת הנשימה.

ניתן לסכם את ייצור המים המטבוליים של החמצון המלא של גלוקוז באמצעות המשוואה הבאה:

ג₆ח₁₂הו₆ + 6O₂ → 6CO₂ + 6H₂הו

כאשר גליקוגן, שהוא פחמימה מורכבת, הוא מתחמצן על ידי ו"גליקוגנוליסיס" נקרא תהליך, מים מטבוליים גלוקוז ומשחרר.

החלבונים

הקטבוליזם של החלבון מורכב יותר מזה המתואר בשומנים ופחמימות, שכן החלבונים אינם מתחמצנים לחלוטין. בין המוצרים הסופיים של קטבוליזם חלבון הם אוריאה, כמה תרכובות חנקן, כמו גם CO₂ מים מטבוליים.

מאזן הייצור

האיזון המשוער של ייצור מים מטבוליים יכול לבוא לידי ביטוי על ידי חמצון של 100 גרם של כל חומר מזין. אתה יכול גם לשקול משוער או ממוצע של כמות המים המיוצרים בתוך 24 שעות או יום אחד.

מאזן הייצור קרוב ל -110 גרם של מים ל -100 גרם של שומן מחומצן. כמות המים המטבוליים המיוצרים תוך 24 שעות מפני החמצון של חומצות השומן הוא 107 מ"ל.

כ 60 גרם של מים מטבוליים מיוצרים לכל 100 גרם של פחמימות חמצון מטבולית בגוף. כמות המיוצר מן הפחמימות בממוצע במהלך היום הוא קרוב ל 55 מ"ל.

עם חלבונים, פחות מים נוצרת, רק על 42 גרם לכל 100 גרם של חלבון. מי חמצון של חלבונים שנוצר במהלך יום בממוצע שווה 41 מ"ל.

זה היה מוזכר קודם לכן כי מבוגר מייצר בקושי בין 8 ל 10% של מים מטבוליים, של המים הכולל זה צריך. הגוף שלך במצב בריאותי טוב, מספק כ 300 עד 350 מ"ל של מים מטבוליים בכל יום.

משמעות

כאמור, תרומתה לכמות המים היומית הנדרשת על ידי הגוף נחשבת נמוכה. עם זאת, תרומתם היא משמעותית כדי לענות על הצורך של ספורטאי נוזלים במהלך פעילות גופנית ממושכת.

על ידי חמצון של חומרים מזינים כ 300 עד 350 מ"ל של מים מטבוליים מיוצרים ליום. עם זאת, הייצור שלה עולה גם במקרים בהם צריכת המים פוחתת.

למרות המנגנונים הפיזיולוגיים אינם מוגדרים היטב, הייצור של מים מטבוליים הוא מנגנון פיצוי על אובדן נוזלי הגוף. למרות התרומה שלהם ההומיאוסטזיס של מים בגוף נוטה להתעלם, חשוב לשקול את זה.

יש יצורים חיים התלויים אך ורק במים מטבוליים לקיומם, כמו הגמלים שחיים במדבר. ציפורים נודדות שמבצעות טיסות ארוכות ללא הפסקה גם תלויות בו אך ורק על מנת לשרוד, כמו גם כמה מינים של חרקים.

הפניות

1. Diaz, O. G. (1987). ביוכימיה ופיזיולוגיה. מקסיקו: אינטרמריקנה.
2. Edney E.B. (1977) מים מטבוליים. ב: איזון מים בארץ. Zoophysiology ואקולוגיה, כרך 9. ספרינגר, ברלין, היידלברג.
3. Ganong, W. F. (2004). פיזיולוגיה רפואית (19)^א מהדורה). מקסיקו: המדריך המודרני.
4. Murray, R.K, Granner, D.K. Mayes, P.A. and Rodwell, V.W. (1992). הביוכימיה של הארפר. (12)^ava מהדורה). מקסיקו: המדריך המודרני.
5. ויקיפדיה. (2019). מים מטבוליים. מקור: en.wikipedia.org