AIR METABOLIK: PRODUKSI DAN KEPENTINGAN - KIMIA - 2025

Air metabolik adalah air yang dihasilkan dalam suatu organisme atau makhluk hidup sebagai produk dari metabolisme oksidatif nutrisi. Melalui katabolisme, terjadi degradasi nutrisi, dengan produksi energi, karbon dioksida, dan air metabolik.

Air metabolik disebut juga air pembakaran, air oksidasi atau air yang diproduksi secara endogen oleh tubuh. Ini mewakili sebagian kecil, hanya 8 hingga 10%, dari total air yang dibutuhkan tubuh.

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

Orang dewasa rata-rata menghasilkan sekitar 300 hingga 350 mL air metabolik per hari. Jumlah air yang dihasilkan dalam metabolisme ini hanya merupakan sebagian kecil dari air yang dibutuhkan tubuh untuk hidup.

Produksi air metabolik sangat penting untuk kelangsungan hidup beberapa hewan di gurun, seperti unta. Ini telah digambarkan sebagai hal yang penting bagi serangga dan hewan lain yang hidup di lingkungan kering.

Ini adalah indikator tingkat metabolisme tubuh; Namun, penentuannya tidaklah mudah. Lebih mudah mengukur CO _{2 yang} kadaluwarsa atau dihembuskan sebagai hasil metabolisme oksidatif, daripada jumlah air metabolik yang dihasilkan.

Produksi air metabolik

Air metabolik dihasilkan di dalam tubuh selama pemecahan enzimatik zat organik seperti lemak, karbohidrat, dan protein. Oksidasi lengkap nutrisi ini terjadi dengan metabolisme sel yang dilakukan di bawah kondisi aerobik atau dengan adanya oksigen.

Oksidasi nutrisi adalah proses yang kompleks dan lambat yang mencakup berbagai reaksi kimia yang terjadi dalam tahapan atau jalur katabolik. Beberapa dari rute ini di awal spesifik untuk setiap jenis nutrisi, mengakhiri proses dengan rute atau reaksi yang umum.

Oksidasi ini diakhiri dengan respirasi sel di membran bagian dalam mitokondria dengan produksi energi atau ATP (Adenosine triphosphate).

Bersamaan dengan fosforilasi oksidatif (produksi ATP), CO ₂ dan air metabolik terbentuk. Ada empat enzim di dalam membran: NADH dehydrogenase, succinic dehydrogenase, cytochrome C, dan cytochrome oxidase (juga dikenal sebagai sistem flavoprotein-cytochrome).

Dalam sistem ini, elektron dan hidrogen dari NADH dan FADH ditangkap, produk dari reaksi katabolisme atau oksidasi nutrisi. Akhirnya, dalam kompleks enzimatik inilah hidrogen bergabung dengan oksigen untuk menghasilkan air metabolik.

Dari lemak

Oksidasi lemak atau lipid terjadi dengan oksidasi asam lemak bebas, seperti tripalmitate, misalnya. Proses katabolik ini termasuk beta-oksidasi, dimana asam lemak dioksidasi untuk membentuk asetil-KoA yang menuju ke siklus Krebs.

Setelah asetil-KoA dimasukkan ke dalam siklus, ekuivalen pereduksi NADH dan FADH _{2 terbentuk,} yang lolos ke rantai pernapasan. Akhirnya, elektron dari hidrogen diangkut ke enzim rantai yang menghasilkan ATP, CO ₂ dan air metabolik.

Pembentukan air metabolik dari oksidasi asam lemak tripalmitate dapat diringkas sebagai berikut:

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

Katabolisme lemak yang tersimpan di punuk unta memberi mereka air yang mereka butuhkan untuk bertahan hidup di daerah gurun.

Dari karbohidrat

Jalur oksidatif untuk karbohidrat meliputi reaksi glikolisis dengan produksi asam piruvat dan molekul air. Di hadapan oksigen, asam piruvat memasuki matriks mitokondria, di mana ia diubah menjadi asetil-KoA, bergabung dengan siklus Krebs.

Siklus ini adalah jalur umum metabolisme nutrisi, padanan reduksi yang dihasilkan dioksidasi dalam rantai pernapasan.

Persamaan berikut dapat digunakan untuk meringkas produksi air metabolik dari oksidasi glukosa lengkap:

C ₆ H ₁₂ O ₆ + 6O ₂ → 6CO ₂ + 6H ₂ O

Ketika 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, karena protein tidak teroksidasi total. Di antara produk akhir katabolisme protein adalah urea, beberapa senyawa nitrogen, serta CO ₂ dan air metabolik.

Keseimbangan produksi

Perkiraan keseimbangan produksi air metabolik dapat diekspresikan dengan oksidasi 100 g masing-masing nutrisi. Ini juga dapat dianggap sebagai perkiraan atau rata-rata jumlah air yang diproduksi dalam 24 jam atau sehari.

Keseimbangan produksi mendekati 110 g air untuk setiap 100 g lemak teroksidasi. Jumlah air metabolisme yang dihasilkan dalam 24 jam dari oksidasi asam lemak adalah 107 mL.

Sekitar 60 g air metabolik diproduksi untuk setiap 100 g karbohidrat yang teroksidasi secara metabolik di dalam tubuh. Jumlah yang dihasilkan dari karbohidrat rata-rata dalam sehari mendekati 55 mL.

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

Telah disebutkan sebelumnya bahwa orang dewasa hanya menghasilkan 8 hingga 10% air metabolik, dari total air yang dibutuhkannya. Tubuh Anda, dalam keadaan sehat, menyediakan sekitar 300 hingga 350 mL air metabolik setiap hari.

Pentingnya

Seperti disebutkan, kontribusinya terhadap jumlah air harian yang dibutuhkan tubuh dianggap sedikit. Namun, kontribusinya signifikan dalam memenuhi kebutuhan cairan atlet selama latihan yang berkepanjangan.

Dengan oksidasi nutrisi, sekitar 300 hingga 350 mL air metabolisme diproduksi setiap hari. Namun, produksinya juga meningkat jika asupan air berkurang.

Meskipun mekanisme fisiologis tidak didefinisikan dengan baik, produksi air metabolik merupakan mekanisme kompensasi untuk hilangnya cairan tubuh. Meskipun kontribusinya terhadap homeostasis air tubuh cenderung diabaikan, hal ini penting untuk dipertimbangkan.

Ada makhluk hidup yang secara eksklusif bergantung pada air metabolisme untuk kebutuhan hidupnya, seperti unta yang hidup di gurun. Burung yang bermigrasi yang melakukan penerbangan tanpa henti yang panjang juga bergantung secara eksklusif padanya untuk bertahan hidup, dan begitu pula beberapa spesies serangga.

Referensi

1. Diaz, OG (1987). Biokimia dan Fisiologi. Meksiko: Interamerican.
2. Edney EB (1977) Metabolic Water. Masuk: Neraca Air di Tanah Arthropoda. Zoofisiologi dan Ekologi, vol 9. Springer, Berlin, Heidelberg.
3. Ganong, WF (2004). Fisiologi Medis. (19 ^a Edition). Meksiko: Panduan Modern.
4. Murray, RK, Granner, DK Mayes, PA dan Rodwell, VW (1992). Biokimia Harper. ( Edisi ^ke 12 ). Meksiko: Panduan Modern.
5. Wikipedia. (2019). Air metabolik. Dipulihkan dari: en.wikipedia.org