代謝水は生物または通りである住んで生成された水である栄養素の酸化的代謝の製品。異化作用により、栄養素の分解が起こり、エネルギー、二酸化炭素、代謝水が生成されます。
代謝水は、燃焼、酸化水、または体内で内因的に生成される水とも呼ばれます。それは、体が必要とする水の総量のわずか8〜10％にすぎません。
電子輸送チェーンのミトコンドリア内で生成された代謝水。出典：Mitochondrial_electron_transport_chain-Etc4.svg：Fvasconcellos 22：35、2007年9月9日（UTC）派生著作：Masur
平均的な成人は、1日あたり約300〜350 mLの代謝水を生成します。代謝で生成されるこの量の水は、体が生活するのに必要な水のごく一部にすぎません。
ラクダなどの砂漠でのいくつかの動物の生存には、代謝水の生成が不可欠です。乾燥した環境に住む昆虫やその他の動物にとって重要であると説明されています。
それは体の代謝率の指標です。ただし、その決定は容易ではありません。生成される代謝水の量よりも、酸化的代謝の結果として期限切れまたは呼気のCO 2を測定する方が簡単です。
代謝水の生産
代謝水は、脂肪、炭水化物、タンパク質などの有機物質の酵素分解の際に体内で生成されます。これらの栄養素の完全な酸化は、好気性条件下または酸素の存在下で行われる細胞代謝によって発生します。
栄養素の酸化は、異化段階または経路で発生するさまざまな化学反応を含む複雑で遅いプロセスです。初めのこれらの経路のいくつかは、栄養素の各タイプに固有であり、一般的な経路または反応でプロセスを終了します。
この酸化はミトコンドリアの内膜の細胞呼吸で終わり、エネルギーまたはATP（アデノシン三リン酸）が生成されます。
酸化的リン酸化（ATP生成）と同時に、CO 2と代謝水が形成されます。膜には4つの酵素があります。NADHデヒドロゲナーゼ、コハク酸デヒドロゲナーゼ、シトクロムC、およびシトクロムオキシダーゼ（フラボタンパク質-シトクロムシステムとも呼ばれます）。
このシステムでは、栄養素の異化反応または酸化反応の産物であるNADHおよびFADHの電子と水素が捕捉されます。最後に、この酵素複合体では、これらの水素が酸素と結合して代謝水を生成します。
脂肪から
脂肪または脂質の酸化は、例えばトリパルミテートなどの遊離脂肪酸の酸化とともに起こります。この異化プロセスには、ベータ酸化が含まれます。これにより、脂肪酸が酸化されて、アセチル-CoAが形成され、クレブス回路に入ります。
アセチル-CoAがサイクルに組み込まれると、還元相当物NADHおよびFADH 2が形成され、呼吸鎖に移行します。最後に、水素からの電子は、ATP、CO 2および代謝水を起源とする鎖の酵素に輸送されます。
脂肪酸トリパルミテートの酸化による代謝水の形成は、次のように要約できます。
2C 51 H 98 O 6 + 145O 2 →102CO 2 + 98H 2 O
ラクダのこぶに貯えられた脂肪の異化作用により、砂漠地帯で生き残るために必要な水を彼らに提供します。
炭水化物から
炭水化物の酸化経路には、解糖系とピルビン酸および水分子の生成反応が含まれます。酸素の存在下で、ピルビン酸はミトコンドリアマトリックスに入り、そこでアセチルCoAに変換され、クレブス回路に加わります。
このサイクルは栄養素代謝の一般的な経路であり、生成された還元同等物は呼吸鎖で酸化されます。
次の方程式を使用して、グルコースの完全な酸化による代謝水の生成を要約できます。
C 6 H 12 O 6 + 6O 2 →6CO 2 + 6H 2 O
複合糖質であるグリコーゲンがグリコーゲン分解と呼ばれる過程で酸化されると、代謝水とブドウ糖が放出されます。
タンパク質から
タンパク質は完全に酸化されないため、タンパク質の異化作用は、脂肪や炭水化物について説明されているものよりも複雑です。タンパク質異化の最終生成物には、尿素、一部の窒素化合物、CO 2および代謝水があります。
生産収支
代謝水の生産のおおよそのバランスは、各栄養素100 gの酸化によって表すことができます。また、24時間または1日で生成される水の量の概算または平均と見なすこともできます。
生産バランスは、100 gの酸化脂肪に対して110 gに近い水です。脂肪酸の酸化から24時間で生成される代謝水の量は107 mLです。
体内の代謝的に酸化された炭水化物100 gごとに約60 gの代謝水が生成されます。1日に平均して炭水化物から生成される量は55 mLに近いです。
また、タンパク質を使用すると、生成される水が少なくなり、タンパク質100 gあたり約42 gになります。1日の間に生成されるタンパク質酸化水は、平均で41 mLです。
先に述べたように、成人が必要とする総水分量の8〜10％しか代謝水を生成しません。健康な体は、毎日約300〜350 mLの代謝水を提供します。
重要性
述べたように、体が必要とする毎日の水の量への貢献はほとんど考えられていません。ただし、長時間の運動中の水分に対するアスリートのニーズを満たす上で、その貢献は重要です。
栄養素の酸化により、1日あたり約300〜350 mLの代謝水が生成されます。ただし、取水量が減少した場合には、その生産量も増加します。
生理学的メカニズムは明確に定義されていませんが、代謝水の生成は、体液の損失に対する代償メカニズムを構成します。体の水の恒常性への寄与は無視される傾向がありますが、考慮することは重要です。
砂漠に生息するラクダのように、生計のために代謝水だけに依存している生き物があります。長時間のノンストップフライトを行う渡り鳥も、生存のためにその鳥にのみ依存しているため、いくつかの種類の昆虫もそうです。
参考文献
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