Relación entre calorías y respiración celular

Es extraño pensar en una célula de tu cuerpo respirando, pero cuando cada célula individual convierte los alimentos en energía, eso es lo que está haciendo. Su sangre transporta glucosa y oxígeno a todas las células de su cuerpo. La célula "inhala" el azúcar y el oxígeno y "exhala" dióxido de carbono y agua, enviando esos dos subproductos a los pulmones y los riñones, donde son expulsados. La molécula restante, el trifosfato de adenosina o ATP, es la energía que impulsa toda la actividad celular y, por extensión, cada movimiento que haces.

Cuando ingieres calorías, tu cuerpo, con la ayuda de la insulina, convierte esa energía en glucosa y la transporta a través del torrente sanguíneo. La molécula de glucosa atraviesa las paredes celulares y se convierte en ácido pirúvico en el citoplasma, el cuerpo celular contenido dentro de la membrana. Solo dos moléculas de ATP resultan de esta reacción, pero el ácido pirúvico luego se envía a la mitocondria, la planta de energía de la célula, para su procesamiento.

Las dos moléculas de ácido pirúvico se convierten en acetil CoA dentro de la mitocondria antes de comenzar el ciclo de Krebs. La mitocondria, con la ayuda de átomos de oxígeno libres, procesa acetil CoA en productos de desecho CO2 y azúcar. Cuatro moléculas más de ATP resultan de este proceso y el CO2 se “exhala” a través de la pared celular. Los electrones de los átomos de hidrógeno despojados pasan a través del tren de transporte de electrones dando como resultado el mayor pago de energía del proceso de respiración celular, o 32 moléculas más de ATP, todo de una sola molécula de glucosa.

La síntesis de ATP ocurre las 24 horas del día, todos los días de su vida. Las calorías que consumes solo indirectamente proporcionan a tu cuerpo la energía que necesita. En realidad, proporcionan la energía para producir los enlaces de alta energía de la molécula de ATP que luego proporciona energía a los músculos y energía a las respuestas electroquímicas del cerebro. Cuando consume menos calorías de las que necesita en un día determinado para ejecutar estos sistemas, el cuerpo recurre a las reservas de grasa, y en menor grado proteína de músculo existente, para convertir compuestos de carbono en ATP a través de células respiración.

El oxígeno es tóxico para las moléculas biológicas y el material celular. Los biólogos se refieren a esto como la "paradoja del oxígeno" porque no se puede vivir sin él, pero en última instancia daña las células mientras te mantiene con vida. Las moléculas de oxígeno utilizadas en la producción de ATP en las mitocondrias producen radicales libres o electrones libres. Estos electrones atraviesan las paredes celulares y, finalmente, desgastan la fábrica de energía de la célula. Este "estrés oxidativo" interfiere con la división celular que puede resultar en células mutadas rebeldes que se agrupan para formar tumores, según la revista Life Extension.

Durante décadas, los estudios con roedores han demostrado de manera concluyente que la restricción de calorías extiende drásticamente la esperanza de vida. El proceso por el cual esto sucede ha eludido a los investigadores, y los ensayos que buscan el efecto sobre la longevidad humana no han sido concluyentes. Un estudio de marzo de 2007 realizado por Anthony E Civitarese, et al, publicado en la revista PLoS Medicine, demostró una correlación entre la restricción de calorías y la salud celular. Los investigadores llegaron a la conclusión de que la restricción de calorías, incluso a corto plazo, dio como resultado una mitocondrial más eficiente. reacciones durante la respiración celular, que redujeron el estrés oxidativo y revelaron reducciones medibles en el ADN daño.