AIR METABOLIK: PENGELUARAN DAN KEPENTINGAN - KIMIA - 2025

The air metabolik adalah air dijana dalam organisma atau makhluk hidup sebagai satu produk metabolisme oksidatif nutrien. Melalui katabolisme, penurunan nutrien berlaku, dengan penghasilan tenaga, karbon dioksida dan air metabolik.

Air metabolik juga disebut pembakaran, air pengoksidaan atau air yang dihasilkan secara endogen oleh badan. Ini mewakili sebahagian kecil, hanya 8 hingga 10%, dari jumlah air yang diperlukan tubuh.

Air metabolik dihasilkan dalam mitokondria dalam rantai pengangkutan elektron. Sumber: Mitochondrial_electron_transport_chain-Etc4.svg: Fvasconcellos 22:35, 9 September 2007 (UTC) karya terbitan: Masur

Rata-rata orang dewasa menghasilkan sekitar 300 hingga 350 mL air metabolik setiap hari. Jumlah air yang dihasilkan dalam metabolisme hanyalah sebahagian kecil air yang perlu hidup oleh tubuh.

Penghasilan air metabolik sangat penting untuk kehidupan beberapa haiwan di padang pasir, seperti unta. Ia telah digambarkan sebagai penting bagi serangga dan haiwan lain yang hidup di persekitaran kering.

Ini adalah petunjuk kadar metabolisme badan; namun, penentuannya tidak mudah. Lebih mudah untuk mengukur produk CO _{2 yang} sudah habis atau dihembuskan dari metabolisme oksidatif, daripada jumlah air metabolik yang dihasilkan.

Pengeluaran air metabolik

Air metabolik dihasilkan di dalam badan semasa pemecahan enzim bahan organik seperti lemak, karbohidrat dan protein. Pengoksidaan lengkap nutrien ini berlaku oleh metabolisme sel yang dilakukan dalam keadaan aerobik atau dengan adanya oksigen.

Pengoksidaan nutrien adalah proses yang kompleks dan lambat yang merangkumi pelbagai tindak balas kimia yang berlaku pada peringkat atau laluan katabolik. Beberapa laluan ini pada awalnya khusus untuk setiap jenis nutrien, mengakhiri proses dengan laluan atau reaksi yang biasa.

Pengoksidaan ini berakhir dengan pernafasan sel pada membran dalaman mitokondria dengan penghasilan tenaga atau ATP (Adenosine triphosphate).

Serentak dengan fosforilasi oksidatif (pengeluaran ATP), CO ₂ dan air metabolik terbentuk. Terdapat empat enzim dalam membran: NADH dehydrogenase, succinic dehydrogenase, cytochrome C, dan cytochrome oxidase (juga dikenal sebagai sistem flavoprotein-sitokrom).

Dalam sistem ini, elektron dan hidrogen NADH dan FADH ditangkap, hasil reaksi katabolisme atau pengoksidaan nutrien. Akhirnya, di kompleks enzimatik inilah hidrogen ini bergabung dengan oksigen untuk menghasilkan air metabolik.

Dari lemak

Pengoksidaan lemak atau lipid berlaku dengan pengoksidaan asid lemak bebas, seperti tripalmitat, misalnya. Proses katabolik ini merangkumi beta-oksidasi, di mana asid lemak dioksidakan untuk membentuk asetil-CoA yang menuju ke kitaran Krebs.

Setelah asetil-CoA dimasukkan ke dalam kitaran, setara pengurangan NADH dan FADH _{2 terbentuk,} yang masuk ke rantai pernafasan. Akhirnya, elektron dari hidrogen diangkut ke enzim rantai yang berasal ATP, CO ₂ dan air metabolik.

Pembentukan air metabolik dari pengoksidaan tripalmitat asam lemak dapat diringkaskan sebagai berikut:

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

Katabolisme lemak yang tersimpan di bonggol unta memberi mereka air yang mereka perlukan untuk bertahan hidup di kawasan gurun.

Dari karbohidrat

Jalan oksidatif untuk karbohidrat merangkumi reaksi glikolisis dengan penghasilan asid piruvat dan molekul air. Dengan adanya oksigen, asid piruvik memasuki matriks mitokondria, di mana ia berubah menjadi asetil-CoA, bergabung dengan kitaran Krebs.

Kitaran ini adalah jalan umum metabolisme nutrien, setara pengurangan yang dihasilkan dioksidakan dalam rantai pernafasan.

Persamaan berikut dapat digunakan untuk meringkaskan pengeluaran air metabolik dari pengoksidaan glukosa lengkap:

C ₆ H ₁₂ O ₆ + 6O ₂ → 6CO ₂ + 6H ₂ O

Apabila glikogen, yang merupakan karbohidrat kompleks, dioksidasi melalui proses yang disebut glikogenolisis, air metabolik dan glukosa dilepaskan.

Dari protein

Katabolisme protein lebih kompleks daripada yang dijelaskan untuk lemak dan karbohidrat, kerana protein tidak teroksidasi sepenuhnya. Antara produk akhir katabolisme protein adalah urea, beberapa sebatian bernitrogen, serta CO ₂ dan air metabolik.

Imbangan pengeluaran

Keseimbangan anggaran pengeluaran air metabolik dapat dinyatakan dengan pengoksidaan 100 g setiap nutrien. Ia juga dapat dianggap sebagai perkiraan atau rata-rata jumlah air yang dihasilkan dalam 24 jam atau sehari.

Imbangan pengeluaran hampir 110 g air untuk setiap 100 g lemak teroksidasi. Jumlah air metabolik yang dihasilkan dalam 24 jam dari pengoksidaan asid lemak ialah 107 mL.

Kira-kira 60 g air metabolik dihasilkan untuk setiap 100 g karbohidrat teroksidasi metabolik dalam badan. Jumlah yang dihasilkan dari karbohidrat rata-rata dalam sehari adalah hampir 55 mL.

Dengan protein, lebih sedikit air dihasilkan, kira-kira 42 g untuk setiap 100 g protein. Air oksidasi protein yang dihasilkan selama satu hari rata-rata sama dengan 41 mL.

Telah disebutkan sebelumnya bahawa orang dewasa menghasilkan hanya 8 hingga 10% air metabolik, dari jumlah air yang dia perlukan. Tubuh anda, dalam keadaan sihat, menyediakan kira-kira 300 hingga 350 mL air metabolik setiap hari.

Kepentingan

Seperti disebutkan, sumbangannya terhadap jumlah air harian yang diperlukan oleh tubuh dianggap sedikit. Walau bagaimanapun, sumbangannya adalah penting dalam memenuhi keperluan atlet untuk cecair semasa latihan yang berpanjangan.

Dengan pengoksidaan nutrien, kira-kira 300 hingga 350 mL air metabolik dihasilkan setiap hari. Walau bagaimanapun, pengeluarannya juga meningkat dalam kes-kes di mana pengambilan air menurun.

Walaupun mekanisme fisiologi tidak didefinisikan dengan baik, pengeluaran air metabolik merupakan mekanisme kompensasi kehilangan cecair badan. Walaupun sumbangannya terhadap homeostasis air badan cenderung diabaikan, perlu dipertimbangkan.

Ada makhluk hidup yang bergantung sepenuhnya pada air metabolik untuk hidup mereka, seperti unta yang tinggal di padang pasir. Burung berhijrah yang melakukan penerbangan tanpa henti juga bergantung sepenuhnya kepada mereka untuk bertahan hidup, begitu juga dengan beberapa spesies serangga.

Rujukan

1. Diaz, OG (1987). Biokimia dan Fisiologi. Mexico: Interamerican.
2. Edney EB (1977) Air Metabolik. Dalam: Keseimbangan Air di Arthropod Tanah. Zoofisiologi dan Ekologi, jilid 9. Springer, Berlin, Heidelberg.
3. Ganong, WF (2004). Fisiologi Perubatan. (19 ^a Edition). Mexico: Manual Moden.
4. Murray, RK, Granner, DK Mayes, PA dan Rodwell, VW (1992). Biokimia Harper. ( Edisi ^ke- 12 ). Mexico: Manual Moden.
5. Wikipedia. (2019). Air metabolik. Dipulihkan dari: en.wikipedia.org