- Stoffwechselwasserproduktion
- Aus Fetten
- Aus Kohlenhydraten
- Aus Proteinen
- Produktionsbilanz
- Bedeutung
- Verweise
Das metabolische Wasser ist das Wasser, das in einem Organismus oder Lebewesen als Produkt des oxidativen Stoffwechsels von Nährstoffen erzeugt wird. Durch den Katabolismus kommt es zum Abbau von Nährstoffen unter Bildung von Energie, Kohlendioxid und Stoffwechselwasser.
Stoffwechselwasser wird auch als Verbrennungs-, Oxidations- oder Wasser bezeichnet, das vom Körper endogen produziert wird. Es macht nur 8 bis 10% des gesamten Wassers aus, das der Körper benötigt.
In den Mitochondrien der Elektronentransportkette erzeugtes Stoffwechselwasser. Quelle: Mitochondrial_electron_transport_chain-Etc4.svg: Fvasconcellos 22:35, 9. September 2007 (UTC) abgeleitete Arbeit: Masur
Ein durchschnittlicher Erwachsener produziert täglich etwa 300 bis 350 ml Stoffwechselwasser. Diese im Stoffwechsel erzeugte Wassermenge macht nur einen kleinen Teil des Wassers aus, das der Körper zum Leben benötigt.
Die Produktion von Stoffwechselwasser ist für den Lebensunterhalt einiger Tiere in der Wüste, wie z. B. Kamele, von entscheidender Bedeutung. Es wurde als entscheidend für Insekten und andere Tiere beschrieben, die in trockenen Umgebungen leben.
Es ist ein Indikator für die Stoffwechselrate des Körpers; Ihre Bestimmung ist jedoch nicht einfach. Es ist einfacher, das als Ergebnis des oxidativen Stoffwechsels ausgeatmete oder ausgeatmete CO 2 zu messen , als die Menge des erzeugten Stoffwechselwassers.
Stoffwechselwasserproduktion
Stoffwechselwasser wird im Körper beim enzymatischen Abbau organischer Substanzen wie Fette, Kohlenhydrate und Proteine erzeugt. Die vollständige Oxidation dieser Nährstoffe erfolgt durch den Zellstoffwechsel unter aeroben Bedingungen oder in Gegenwart von Sauerstoff.
Die Nährstoffoxidation ist ein komplexer und langsamer Prozess, der verschiedene chemische Reaktionen umfasst, die in katabolen Stadien oder Pfaden auftreten. Einige dieser Routen am Anfang sind spezifisch für jede Art von Nährstoff und beenden den Prozess mit Routen oder Reaktionen, die häufig sind.
Diese Oxidation endet mit der Zellatmung in der inneren Membran der Mitochondrien unter Bildung von Energie oder ATP (Adenosintriphosphat).
Gleichzeitig mit der oxidativen Phosphorylierung (ATP-Produktion) werden CO 2 und metabolisches Wasser gebildet. In der Membran befinden sich vier Enzyme: NADH-Dehydrogenase, Bernsteinsäuredehydrogenase, Cytochrom C und Cytochromoxidase (auch als Flavoprotein-Cytochrom-System bekannt).
In diesem System werden die Elektronen und Wasserstoffatome von NADH und FADH eingefangen, die aus den Reaktionen des Katabolismus oder der Oxidation von Nährstoffen resultieren. Schließlich verbinden sich diese Wasserstoffatome in diesem enzymatischen Komplex mit Sauerstoff, um metabolisches Wasser zu produzieren.
Aus Fetten
Die Oxidation von Fetten oder Lipiden erfolgt bei der Oxidation von freien Fettsäuren wie beispielsweise Tripalmitat. Dieser katabolische Prozess umfasst die Beta-Oxidation, bei der die Fettsäure zu Acetyl-CoA oxidiert wird, das in den Krebszyklus gelangt.
Sobald Acetyl-CoA in den Zyklus eingebaut ist, werden die reduzierenden Äquivalente NADH und FADH 2 gebildet, die in die Atmungskette gelangen. Schließlich werden die Elektronen aus den Wasserstoffatomen zu den Enzymen der Kette transportiert, aus denen ATP, CO 2 und metabolisches Wasser stammen.
Die Bildung von Stoffwechselwasser aus der Oxidation des Fettsäuretralmitats kann wie folgt zusammengefasst werden:
2C 51 H 98 O 6 + 145 O 2 → 102 CO 2 + 98 H 2 O.
Der Katabolismus des im Kamelbuckel gespeicherten Fettes versorgt sie mit dem Wasser, das sie zum Überleben in Wüstengebieten benötigen.
Aus Kohlenhydraten
Der oxidative Weg für Kohlenhydrate umfasst die Reaktionen der Glykolyse unter Bildung von Brenztraubensäure und eines Wassermoleküls. In Gegenwart von Sauerstoff gelangt Brenztraubensäure in die mitochondriale Matrix, wo sie in Acetyl-CoA umgewandelt wird und sich dem Krebszyklus anschließt.
Dieser Zyklus ist der übliche Weg des Nährstoffstoffwechsels, die produzierten Reduktionsäquivalente werden in der Atmungskette oxidiert.
Die folgende Gleichung kann verwendet werden, um die metabolische Wasserproduktion aus der vollständigen Oxidation von Glucose zusammenzufassen:
C 6 H 12 O 6 + 6O 2 → 6CO 2 + 6H 2 O.
Wenn Glykogen, ein komplexes Kohlenhydrat, durch einen als Glykogenolyse bezeichneten Prozess oxidiert wird, werden metabolisches Wasser und Glukose freigesetzt.
Aus Proteinen
Der Proteinkatabolismus ist komplexer als der für Fette und Kohlenhydrate beschriebene, da Proteine nicht vollständig oxidiert werden. Zu den Endprodukten des Proteinkatabolismus gehören Harnstoff, einige stickstoffhaltige Verbindungen sowie CO 2 und Stoffwechselwasser.
Produktionsbilanz
Das ungefähre Gleichgewicht der metabolischen Wasserproduktion kann durch die Oxidation von 100 g jedes Nährstoffs ausgedrückt werden. Es kann auch als ungefähre oder durchschnittliche Menge an Wasser angesehen werden, die in 24 Stunden oder einem Tag produziert wird.
Die Produktionsbilanz liegt bei 110 g Wasser pro 100 g oxidiertem Fett. Die Menge an Stoffwechselwasser, die innerhalb von 24 Stunden aus der Oxidation von Fettsäuren erzeugt wird, beträgt 107 ml.
Pro 100 g metabolisch oxidierte Kohlenhydrate im Körper werden ca. 60 g Stoffwechselwasser produziert. Die Menge, die durchschnittlich während eines Tages aus Kohlenhydraten produziert wird, liegt nahe bei 55 ml.
Und mit Proteinen wird weniger Wasser erzeugt, nur etwa 42 g pro 100 g Protein. Das an einem Tag durchschnittlich erzeugte Proteinoxidationswasser beträgt 41 ml.
Es wurde bereits erwähnt, dass ein Erwachsener nur 8 bis 10% des Stoffwechselwassers produziert, des gesamten Wassers, das er benötigt. Ihr gesunder Körper liefert täglich etwa 300 bis 350 ml Stoffwechselwasser.
Bedeutung
Wie bereits erwähnt, wird sein Beitrag zur täglichen Wassermenge, die der Körper benötigt, als gering angesehen. Sein Beitrag ist jedoch von Bedeutung, um den Flüssigkeitsbedarf des Athleten bei längerem Training zu decken.
Durch Oxidation von Nährstoffen werden pro Tag etwa 300 bis 350 ml Stoffwechselwasser produziert. Die Produktion steigt jedoch auch in den Fällen, in denen die Wasseraufnahme abnimmt.
Obwohl die physiologischen Mechanismen nicht genau definiert sind, stellt die Produktion von Stoffwechselwasser einen Ausgleichsmechanismus für den Verlust von Körperflüssigkeiten dar. Obwohl sein Beitrag zur Wasserhomöostase des Körpers eher ignoriert wird, ist es wichtig zu berücksichtigen.
Es gibt Lebewesen, deren Lebensunterhalt ausschließlich vom Stoffwechselwasser abhängt, wie Kamele, die in der Wüste leben. Zugvögel, die lange Nonstop-Flüge machen, sind ebenfalls ausschließlich davon abhängig, um zu überleben, ebenso wie mehrere Insektenarten.
Verweise
- Diaz, OG (1987). Biochemie und Physiologie. Mexiko: Interamerikanisch.
- Edney EB (1977) Metabolic Water. In: Wasserhaushalt bei Landarthropoden. Zoophysiologie und Ökologie, Band 9. Springer, Berlin, Heidelberg.
- Ganong, WF (2004). Medizinische Physiologie. (19 a Edition). Mexiko: Das moderne Handbuch.
- Murray, RK, Granner, DK Mayes, PA und Rodwell, VW (1992). Harpers Biochemie. (12 th Edition). Mexiko: Das moderne Handbuch.
- Wikipedia. (2019). Stoffwechselwasser. Wiederhergestellt von: en.wikipedia.org