NƯỚC TRAO ĐỔI CHẤT: SẢN XUẤT VÀ TẦM QUAN TRỌNG - HÓA HỌC - 2026

Nước chuyển hóa là nước được tạo ra trong cơ thể sinh vật là sản phẩm của quá trình chuyển hóa oxy hóa các chất dinh dưỡng. Thông qua quá trình dị hóa, sự phân hủy các chất dinh dưỡng xảy ra, với việc sản xuất năng lượng, carbon dioxide và nước trao đổi chất.

Nước chuyển hóa còn được gọi là quá trình đốt cháy, nước oxy hóa hoặc nước được cơ thể sản xuất nội sinh. Nó chiếm một phần nhỏ, chỉ từ 8 đến 10%, trong tổng lượng nước mà cơ thể cần.

Nước trao đổi chất được tạo ra trong ty thể trong chuỗi vận chuyển điện tử. Nguồn: Mitochondrial_electron_transport_chain-Etc4.svg: Fvasconcellos 22:35, ngày 9 tháng 9 năm 2007 (UTC) tác phẩm phái sinh: Masur

Một người trưởng thành trung bình tạo ra khoảng 300 đến 350 mL nước chuyển hóa mỗi ngày. Lượng nước sinh ra trong quá trình trao đổi chất này chỉ chiếm một phần nhỏ lượng nước mà cơ thể cần để sống.

Việc sản xuất nước trao đổi chất rất cần thiết cho sự sống của một số loài động vật trong sa mạc, chẳng hạn như lạc đà. Nó được mô tả là rất quan trọng đối với côn trùng và động vật khác sống trong môi trường khô.

Nó là một chỉ số về tốc độ trao đổi chất của cơ thể; tuy nhiên, việc xác định nó không hề đơn giản. Việc đo lượng CO ₂ hết hạn hoặc thở ra do quá trình chuyển hóa oxy hóa dễ dàng hơn so với lượng nước chuyển hóa được tạo ra.

Sản xuất nước trao đổi chất

Nước chuyển hóa được tạo ra trong cơ thể trong quá trình enzym phân hủy các chất hữu cơ như chất béo, carbohydrate và protein. Quá trình oxy hóa hoàn toàn các chất dinh dưỡng này xảy ra do quá trình trao đổi chất của tế bào được thực hiện trong điều kiện hiếu khí hoặc có mặt oxy.

Quá trình oxy hóa chất dinh dưỡng là một quá trình phức tạp và chậm chạp bao gồm các phản ứng hóa học khác nhau xảy ra trong các giai đoạn hoặc con đường dị hóa. Một số trong số các tuyến đường này ở đầu là cụ thể cho từng loại chất dinh dưỡng, kết thúc quá trình bằng các tuyến đường hoặc phản ứng chung.

Quá trình oxy hóa này kết thúc bằng quá trình hô hấp tế bào ở màng trong của ti thể với việc sản xuất năng lượng hoặc ATP (Adenosine triphosphate).

Đồng thời với quá trình phosphoryl hóa oxy hóa (sản xuất ATP), CO ₂ và nước chuyển hóa được hình thành. Có bốn enzym trong màng: NADH dehydrogenase, succinic dehydrogenase, cytochrome C, và cytochrome oxidase (còn được gọi là hệ thống flavoprotein-cytochrome).

Trong hệ thống này, các điện tử và hydro của NADH và FADH bị bắt giữ, là sản phẩm của các phản ứng dị hóa hoặc oxy hóa các chất dinh dưỡng. Cuối cùng, trong phức hợp enzym này là nơi các hydro tham gia oxy để tạo ra nước trao đổi chất.

Từ chất béo

Quá trình oxy hóa chất béo hoặc chất béo xảy ra cùng với quá trình oxy hóa các axit béo tự do, chẳng hạn như tripalmitate. Quá trình dị hóa này bao gồm quá trình oxy hóa beta, trong đó axit béo bị oxy hóa để tạo thành acetyl-CoA đi đến chu trình Krebs.

Khi acetyl-CoA được kết hợp vào chu trình, các chất khử tương đương NADH và FADH _{2 được hình thành,} chúng đi vào chuỗi hô hấp. Cuối cùng, các điện tử từ các hydro được vận chuyển đến các enzym của chuỗi có nguồn gốc ATP, CO ₂ và nước chuyển hóa.

Sự hình thành nước chuyển hóa từ quá trình oxy hóa axit béo tripalmitat có thể được tóm tắt như sau:

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

Quá trình dị hóa chất béo dự trữ trong bướu của lạc đà cung cấp cho chúng lượng nước cần thiết để tồn tại ở các vùng sa mạc.

Từ carbohydrate

Con đường oxy hóa cho cacbohydrat bao gồm các phản ứng của quá trình đường phân với việc tạo ra axit pyruvic và một phân tử nước. Khi có oxy, axit pyruvic đi vào chất nền của ty thể, nơi nó được chuyển hóa thành acetyl-CoA, tham gia chu trình Krebs.

Chu trình này là con đường chung của quá trình chuyển hóa chất dinh dưỡng, các chất khử tương đương được tạo ra sẽ bị oxy hóa trong chuỗi hô hấp.

Phương trình sau đây có thể được sử dụng để tóm tắt quá trình chuyển hóa sản xuất nước từ quá trình oxy hóa hoàn toàn glucozơ:

C ₆ H ₁₂ O ₆ + 6O ₂ → 6CO ₂ + 6H ₂ O

Khi glycogen, là một carbohydrate phức tạp, bị oxy hóa thông qua một quá trình gọi là glycogenolysis, nước chuyển hóa và glucose sẽ được giải phóng.

Từ protein

Quá trình dị hóa protein phức tạp hơn so với mô tả đối với chất béo và carbohydrate, vì protein không bị oxy hóa hoàn toàn. Trong số các sản phẩm cuối cùng của quá trình dị hóa protein là urê, một số hợp chất chứa nitơ, cũng như CO ₂ và nước chuyển hóa.

Cân bằng sản xuất

Sự cân bằng gần đúng của sản xuất nước trao đổi chất có thể được biểu thị bằng quá trình oxy hóa của 100 g mỗi chất dinh dưỡng. Nó cũng có thể được coi là giá trị gần đúng hoặc trung bình của lượng nước được tạo ra trong 24 giờ hoặc một ngày.

Cân bằng sản xuất là gần 110 g nước cho mỗi 100 g chất béo bị oxy hóa. Lượng nước chuyển hóa được tạo ra trong 24 giờ từ quá trình oxy hóa axit béo là 107 mL.

Khoảng 60 g nước chuyển hóa được tạo ra cho mỗi 100 g carbohydrate chuyển hóa trong cơ thể. Lượng carbohydrate sản xuất trung bình trong một ngày là gần 55 mL.

Và với protein, lượng nước được tạo ra ít hơn, chỉ khoảng 42 g cho mỗi 100 g protein. Lượng nước oxy hóa protein được tạo ra trong một ngày trung bình là 41 mL.

Trước đó, người ta đã đề cập rằng một người trưởng thành chỉ sản xuất từ ​​8 đến 10% lượng nước chuyển hóa, trong tổng lượng nước anh ta cần. Cơ thể của bạn, trong tình trạng sức khỏe tốt, cung cấp khoảng 300 đến 350 mL nước trao đổi chất mỗi ngày.

Tầm quan trọng

Như đã đề cập, đóng góp của nó vào lượng nước hàng ngày mà cơ thể cần được coi là rất ít. Tuy nhiên, đóng góp của nó là đáng kể trong việc đáp ứng nhu cầu chất lỏng của vận động viên khi tập luyện kéo dài.

Bằng cách oxy hóa các chất dinh dưỡng, khoảng 300 đến 350 mL nước trao đổi chất được tạo ra mỗi ngày. Tuy nhiên, sản lượng của nó cũng tăng lên trong những trường hợp lượng nước tiêu thụ giảm.

Mặc dù các cơ chế sinh lý chưa được xác định rõ ràng, nhưng việc sản xuất nước trao đổi chất tạo thành một cơ chế bù đắp cho việc mất chất lỏng trong cơ thể. Mặc dù đóng góp của nó vào việc cân bằng nội môi trong nước của cơ thể có xu hướng bị bỏ qua, nhưng điều quan trọng là phải xem xét.

Có những sinh vật sống phụ thuộc hoàn toàn vào nước trao đổi chất để tồn tại, chẳng hạn như lạc đà sống trong sa mạc. Các loài chim di cư thực hiện các chuyến bay thẳng dài cũng phụ thuộc hoàn toàn vào nó để sinh tồn, và một số loài côn trùng cũng vậy.

Người giới thiệu

1. Diaz, OG (1987). Hóa sinh và Sinh lý học. Mexico: Người Mỹ.
2. Edney EB (1977) Nước chuyển hóa. Trong: Cân bằng nước ở Động vật chân đốt trên cạn. Zoophysiology and Ecology, vol 9. Springer, Berlin, Heidelberg.
3. Ganong, WF (2004). Sinh lý y tế. (19 ^một Ấn bản). Mexico: Sổ tay hướng dẫn hiện đại.
4. Murray, RK, Granner, DK Mayes, PA và Rodwell, VW (1992). Hóa sinh của Harper. ( ^Tái bản ^{lần thứ} 12 ). Mexico: Sổ tay hướng dẫn hiện đại.
5. Wikipedia. (2019). Nước chuyển hóa. Khôi phục từ: en.wikipedia.org