代謝水

代謝水

動物代謝過程中產生的水,也稱氧化水。每100g蛋白質、脂肪和碳水化合物氧化時約分別產生代謝水42、108和60g。代謝水也是動物體內水的來源之一,但只占總量的5%~10%。代謝水主要由脂肪體利用高還原性的脂肪,通過一系列的氧化,將脫下的氫與分子氧結合產生。

基本信息

細胞代謝水是具有流動性的一類水分子,是良好的溶劑,可溶解許多物質,在整個細胞代謝過程中參與物質、營養和能量的輸送,同時又把細胞內的代謝垃圾輸送排出體外。可以說代謝水就是物質、營養成分、能量與代謝垃圾交換的運輸媒介。自由水的含量會影響細胞代謝強度,含量越大,新陳代謝越旺盛,如貯藏種子前需曬乾,目的是使種子失去自由水,降低其細胞的代謝強度,從而有利於保存。

人體內的代謝水不足可以適當補充,是通過體循環排出含有垃圾的代謝水,如尿液與汗水,同時通過喝水來補充代謝水,實現代謝水的平衡。

產生過程

一些生活在乾旱環境中的昆蟲,尤其是蛹和長期取食乾燥穀物的害蟲,它們不能或很難從食物中獲得足夠的水分。這些昆蟲除了控制體壁和呼吸系統的水分蒸發,利用特殊的排泄形式控制水分流失外,還必須利用物質代謝產生水。

代謝水主要由脂肪體利用高還原性的脂肪,通過一系列的氧化,將脫下的氫與分子氧結合產生。其代謝過程類似肌肉中的脂肪代謝,代謝產生的ATP,主要被磷酸酯酶分解成熱量,而生成的水則通過擴散來供應機體組織的需要。滯育與休眠的昆蟲,體內長時期需要的水分都來自脂肪體內的代謝水。尤其對夏季滯育的昆蟲,由於氣溫高、水分損耗大,更需要代謝水來維持生命活動。大地老虎幼蟲在6~9月間有4個月的夏季滯育習性,在滯育前除了選擇土下適宜的蟄伏場所,一方面靠幼蟲期大量取食獲得水分,另一方面代謝從食物中轉化來的脂肪來補充水分。但代謝水平受到呼吸率的限制,因為代謝水的產生必然帶來較多的二氧化碳要從氣門向外排放,但氣門開放會帶來水分的喪失,因此蟄伏昆蟲只能以低水平的代謝獲得最低限度的水分,以維持昆蟲的持續蟄伏。

相關關係

細胞結合水與細胞代謝水在正常情況下是處於平衡狀態的,代謝水運載垃圾將其排泄出體外的過程就是代謝水的丟失過程,這時就需要外源水分進行足量的補充。當代謝水在短時間內大量流失(如人體出現大量脫水現象),又不能夠得到及時有效的補充時,代謝水就無法完成人體物質、營養成分、能量、垃圾的運輸,就相當於河流出現斷流現象。

組織細胞的結合水就會轉化為代謝水來完成對物質、營養成分、能量和垃圾的運輸,這種結合水轉化為代謝水的過程叫做脫水。在短時間內脫水可以實現補充復原,但是較長時間得不到有效補充時,結合水將是不可逆地丟失了,失去了結合水也就意味著衰老的降臨,每下降1%的結合水,人體(成年人階段)將明顯衰老3歲。

另外,人體代謝水不足時,部分結合水將會轉化成代謝水,但是代謝水是無法轉化成結合水的。結合水一旦轉化成代謝水,造成結合水的丟失時,短時間內可以實施補充,一旦時間延長,結合水就徹底地丟失了。這種不可逆轉的結合水的丟失就意味著衰老的發生,就像人的心臟停止跳動那樣,在2個小時內還有救活的希望,可能會重新跳動,但是一旦時間延長了,也就意味著徹底的死亡了 。

自由水 、 結合水和代謝水

自由水是指在生物體內或細胞內可以自由流動的水,是良好的溶劑和運輸工具。如人和動物血液中含水83% ,多為 自由水,可把營養物質輸送到各個細胞,又把細胞產生的代謝廢物運到排泄器官。它的數量制約著細胞的代謝強度。如呼吸速度、光合速度、生長速度等。自由水占總含水量百分比越大則代謝越旺盛 。

結合水是指在細胞內與其它物質結合在一起的水。水是極性分子,氧側帶部分負電荷,氫側帶部分正電荷,因此水分子很容易與其他極性分子間形成氫鍵。如氨基、羧基、羥基等均可與水結合,成為結合水。所有這些水不再能溶解其他物質,較難流動。如心肌含水79%,與血液含水量相差不多,但所含的水均為結合水,故呈堅實 的形態。結合水不參與代謝作用,然而植物中結合水的含量與植物抗性大小有密切關係。即使乾燥的成熟種子也保持約25%左右的水,即結合水,這時原生質呈半凝固的凝膠狀態,生理活性降到最低程度,但原生質的基本結構還可以保持並可抵抗乾旱和寒冷等不良環境。另外,據對人和動物的研究發現,人和動物的年齡愈大,細胞中的結合水愈少,生病時,結合水也有變化。自由水和結合水的區分不是絕對的,兩者在一定條件下可以相互轉化 。如血液凝固時,自由水就變成了結合水。

代謝水是指糖類、脂肪和蛋白質等有機物在生物體內氧化時產生的水。每100g糖氧化時可產生5ml水;每100g脂肪氧化時可產生107ml水;而100g蛋白質可產生 41ml水。普通食譜中每418.4J熱量的食物代謝後產生121ml水,通常成人每天需進食1046J熱量的混合性食物,這樣每天約產生300ml代謝水。雞胚在封閉的蛋殼內發 育成小雞所需的水全是代謝水水在生物體中的生理功能是多方面的,如參與細胞中原生質的組成;參與生物體內各種化學反應;參與機體內物質的新陳代謝;參與養分和廢物的輸送和溶解;參與體溫調節等等。因此可以說,沒有水就沒有生物體的生命活動 。

相關詞條

相關搜尋

熱門詞條

聯絡我們