- Producció de l'aigua metabòlica
- A partir dels greixos
- A partir dels carbohidrats
- A partir de les proteïnes
- Balanç de producció
- importància
- referències
L' aigua metabòlica és l'aigua generada en un organisme o ésser viu com a producte de el metabolisme oxidatiu dels seus nutrients. Mitjançant el catabolisme es produeix la degradació dels nutrients, amb la producció d'energia, diòxid de carboni i l'aigua metabòlica.
L'aigua metabòlica és també anomenada aigua de combustió, oxidació o aigua produïda via endògena, per l'organisme. Representa una petita porció, tot just un 8 a l'10%, de l'total d'aigua que l'organisme necessita.
Aigua metabòlica generada dins del mitocondri en la cadena transportadora d'electrons. Font: Mitochondrial_electron_transport_chain-Etc4.svg: Fvasconcellos 22:35, 9 September 2007 (UTC) derivative work: Masur
En una persona adulta de mitjana es produeixen uns 300 a 350 ml d'aigua metabòlica per dia. Aquesta quantitat d'aigua generada en el metabolisme constitueix tot just una petita fracció de l'aigua que necessita l'organisme per viure.
La producció d'aigua metabòlica és vital per a la subsistència d'alguns animals en el desert, com el cas dels camells. S'ha descrit que crucial per a insectes i altres animals que viuen en ambients secs.
Constitueix un indicador de la taxa metabòlica de l'organisme; però, no és senzilla la seva determinació. Resulta més fàcil mesurar el CO 2 expirat o exhalat producte de el metabolisme oxidatiu, que la quantitat de l'aigua metabòlica generada.
Producció de l'aigua metabòlica
L'aigua metabòlica es genera en l'organisme durant la degradació enzimàtica de les substàncies orgàniques com greixos, carbohidrats i proteïnes. L'oxidació completa d'aquests nutrients es produeix pel metabolisme cel·lular efectuat en condicions aeròbiques o en presència d'oxigen.
L'oxidació dels nutrients és un procés complex i lent, que inclou diverses reaccions químiques que es donen en etapes o rutes catabòliques. Diverses d'aquestes rutes a l'inici són específiques per a cada tipus de nutrient, finalitzant el procés amb rutes o reaccions que són comuns.
Aquesta oxidació finalitza amb la respiració cel·lular en la membrana interna dels mitocondris amb la producció d'energia o ATP (adenosintrifosfato).
Simultàniament amb la fosforilació oxidativa (producció d'ATP), es forma CO 2 i l'aigua metabòlica. A la membrana ha quatre enzims: la deshidrogenasa de NADH, deshidrogenasa succínica, citocrom C i oxidasa de citocrom (conegut també com a sistema flavoproteína-citocrom).
En aquest sistema es capten els electrons i hidrògens de l'NADH i FADH producte de les reaccions de l'catabolisme o oxidació de nutrients. Per finalitzar en aquest complex enzimàtic és on aquests hidrògens s'uneixen a l'oxigen per produir l'aigua metabòlica.
A partir dels greixos
L'oxidació dels greixos o lípids es presenta amb l'oxidació dels àcids grassos lliures, com el tripalmitato, per exemple. Aquest procés catabòlic inclou la beta-oxidació, mitjançant la qual s'oxida l'àcid gras fins a formar acetil-CoA que va el cicle de Krebs.
Un cop incorporada l'acetil-CoA a el cicle, es formen els equivalents reductors NADH i FADH 2 dels quals passen a la cadena respiratòria. Finalment són transportats els electrons dels hidrògens als enzims de la cadena originant l'ATP, CO 2 i l'aigua metabòlica.
La formació d'aigua metabòlica a partir de l'oxidació de l'àcid gras tripalmitato es pot resumir a continuació:
2C 51 H 98 O 6 + 145O 2 → 102CO 2 + 98H 2 O
El catabolisme del greix emmagatzemada a la gepa dels camells els proporciona l'aigua necessària per sobreviure en àrees desèrtiques.
A partir dels carbohidrats
La ruta oxidativa dels carbohidrats inclou les reaccions de la glucòlisi amb la producció d'àcid pirúvic i una molècula d'aigua. En presència d'oxigen l'àcid pirúvic entra a la matriu mitocondrial, on és transformat a acetil-CoA incorporant-se a l'cicle de Krebs.
Aquest cicle és la via comuna de el metabolisme dels nutrients, els equivalents reductors produïts s'oxiden en la cadena respiratòria.
Mitjançant la següent equació es pot resumir la producció d'aigua metabòlica de l'oxidació completa de la glucosa:
C 6 H 12 O 6 + 6O 2 → 6CO 2 + 6H 2 O
Quan el glucogen, el qual és un carbohidrat complex, s'oxida mitjançant el procés denominat glucogenólisis, s'allibera aigua metabòlica i glucosa.
A partir de les proteïnes
El catabolisme proteic és més complex que el descrit per als greixos i glúcids, ja que les proteïnes no s'oxiden totalment. Entre els productes finals de l'catabolisme proteic es troba la urea, alguns compostos nitrogenats, així com CO 2 i aigua metabòlica.
Balanç de producció
El balanç aproximat de la producció de l'aigua metabòlica es pot expressar per l'oxidació de 100 g de cada nutrient. També es pot considerar un aproximat o mitjana de la quantitat d'aigua produïda en 24 hores o un dia.
El balanç de producció és prop els 110 g d'aigua per cada 100 g de greix rovellada. La quantitat d'aigua metabòlica produïda en 24 hores a partir de l'oxidació dels àcids grassos és de 107 ml.
Es produeixen aproximadament uns 60 g d'aigua metabòlica per cada 100 g de carbohidrats oxidats metabòlicament en l'organisme. La quantitat produïda a partir dels glúcids de mitjana durant un dia és propera als 55 ml.
I amb les proteïnes, es genera menys quantitat d'aigua, tot just uns 42 g per cada 100 g de proteïnes. L'aigua d'oxidació de les proteïnes generada durant un dia de mitjana és igual a 41 ml.
Es va esmentar anteriorment que un adult produeix tot just entre un 8 a 10% d'aigua metabòlica, de l'total d'aigua que necessita. El seu organisme en condicions de bona salut, li proveeix aproximadament uns 300 a 350 ml d'aigua metabòlica cada dia.
importància
Com s'ha esmentat, es considera poc la seva aportació per a la quantitat diària d'aigua que necessita l'organisme. No obstant això, la seva contribució és significativa per suplir la necessitat de líquids dels atletes durant l'exercici prolongat.
Per oxidació dels nutrients es produeixen aproximadament 300 a 350 ml d'aigua metabòlica a el dia. No obstant això, la seva producció també augmenta en aquells casos en els quals la ingesta d'aigua disminueix.
Tot i que els mecanismes fisiològics no estan molt definits, la producció de l'aigua metabòlica constitueix un mecanisme compensatori davant la pèrdua de fluids corporals. Malgrat que la seva contribució a la homeòstasi de l'aigua de l'organisme tendeix a ser ignorada, és important considerar-la.
Hi éssers vius que depenen exclusivament de l'aigua metabòlica per a la seva subsistència, com els camells que viuen al desert. Les aus migratòries que realitzen vols llargs sense escales, també depenen exclusivament d'ella per sobreviure, i així com diverses espècies d'insectes.
referències
- Diaz, OG (1987). Bioquímica i Fisiologia. Mèxic: Interamericana.
- Edney EB (1977) Metabolic Water. In: Water Balanç in Land Arthropods. Zoophysiology and Ecology, vol 9. Springer, Berlin, Heidelberg.
- Ganong, WF (2004). Fisiologia Mèdica. (19 a Edició). Mèxic: El Manual Modern.
- Murray, RK, Granner, DK Mayes, PA i Rodwell, VW (1992). Bioquímica de Harper. (12 ava Edició). Mèxic: El Manual Modern.
- Wikipedia. (2019). Metabolic wàter. Recuperat de: en.wikipedia.org