Връзка между калориите и клетъчното дишане

Странно е да мислиш за клетка в тялото си, която диша, но когато всяка отделна клетка преобразува храната в енергия, това е, което прави. Кръвта ви пренася глюкоза и кислород до всяка клетка в тялото ви. Клетката „вдишва“ захарта и кислорода и „издишва“ въглеродния диоксид и водата, изпращайки тези два странични продукта в белите дробове и бъбреците, където се изхвърлят. Останалата молекула - аденозин трифосфат или АТФ - е енергията, която задвижва цялата клетъчна активност, и като разширение, всяко ваше движение.

Когато приемате калории, тялото ви, с помощта на инсулин, преобразува тази енергия в глюкоза и я транспортира през кръвния поток. Молекулата на глюкозата преминава през клетъчните стени и се превръща в пировиноградна киселина в цитоплазмата, клетъчното тяло, съдържащо се в мембраната. В резултат на тази реакция се получават само две молекули АТФ, но след това пировиновата киселина се изпраща в митохондрията, електроцентралата на клетката, за повече обработка.

Двете молекули на пировиноградна киселина се превръщат в ацетил CoA вътре в митохондрията, преди да започнат цикъла на Кребс. Митохондрията, с помощта на свободни кислородни атоми, преработва ацетил CoA в отпадъчни продукти CO2 и захар. В резултат на този процес се получават още четири молекули АТФ и СО2 се „издишва“ през клетъчната стена. Електроните от оголените водородни атоми преминават през електронно-транспортния блок, което води до най-голямото енергийно изплащане на процеса на клетъчно дишане, или още 32 молекули АТФ, всички от само една молекула на глюкоза.

Синтезът на АТФ се осъществява 24 часа на ден, всеки ден от живота ви. Калориите, които консумирате, само косвено осигуряват на тялото ви необходимата енергия. Те всъщност осигуряват енергията за производство на високоенергийни връзки на молекулата АТФ, която след това осигурява енергия на мускулите и енергия на мозъчните електрохимични реакции. Когато приемате по-малко калории, отколкото са ви необходими в даден ден, за да стартирате тези системи, тялото се обръща към запасите от мазнини, и в по-малка степен протеин от съществуващ мускул, за да превърне въглеродните съединения в АТФ чрез клетъчни дишане.

Кислородът е токсичен за биологичните молекули и клетъчния материал. Биолозите го наричат ​​„кислородния парадокс“, защото не можете да живеете без него, но в крайна сметка той уврежда клетките, докато ви поддържа живи. Молекулите на кислорода, използвани при производството на АТФ в митохондриите, произвеждат свободни радикали или несвързани електрони. Тези електрони се разкъсват през клетъчните стени и в крайна сметка износват фабриката за енергия на клетката. Този "оксидативен стрес" пречи на клетъчното делене, което може да доведе до измамни, мутирали клетки, които се обединяват, за да образуват тумори, според Life Extension Magazine.

В продължение на десетилетия проучвания с гризачи категорично показват, че ограничаването на калориите значително удължава продължителността на живота. Процесът, чрез който това се случва, избягва изследователите, а опитите, търсещи ефекта върху дълголетието на човека, са неубедителни. Проучване от март 2007 г. на Anthony E Civitarese и сътр., Публикувано в списание PLoS Medicine, показва корелация между ограничените калории и клетъчното здраве. Изследователите заключават, че ограничаването на калориите, дори краткосрочно, води до по-ефективни митохондрии реакции по време на клетъчно дишане, което понижава оксидативния стрес и разкрива измерими редукции в ДНК щета.