Hubungan Antara Kalori & Respirasi Seluler

Aneh rasanya memikirkan sel di tubuh Anda yang bernapas, tetapi ketika setiap sel mengubah makanan menjadi energi, itulah yang dilakukannya. Darah Anda membawa glukosa dan oksigen ke setiap sel di tubuh Anda. Sel "menghirup" gula dan oksigen dan "menghembuskan" karbon dioksida dan air, mengirimkan kedua produk sampingan ke paru-paru dan ginjal di mana mereka dikeluarkan. Molekul yang tersisa -- adenosin trifosfat, atau ATP -- adalah energi yang menggerakkan semua aktivitas seluler, dan selanjutnya, setiap gerakan yang Anda lakukan.

Ketika Anda mengambil kalori, tubuh Anda, dengan bantuan insulin, mengubah energi itu menjadi glukosa dan mengangkutnya melalui aliran darah. Molekul glukosa melewati dinding sel dan diubah menjadi asam piruvat di sitoplasma, badan sel yang terkandung di dalam membran. Hanya dua molekul ATP yang dihasilkan dari reaksi ini, tetapi asam piruvat kemudian dikirim ke mitokondria, pembangkit tenaga sel, untuk diproses lebih lanjut.

Dua molekul asam piruvat diubah menjadi asetil KoA di dalam mitokondria sebelum memulai siklus Krebs. Mitokondria, dengan bantuan atom oksigen bebas, memproses asetil KoA menjadi produk buangan CO2 dan gula. Empat molekul ATP lagi dihasilkan dari proses ini, dan CO2 "dihembuskan" melalui dinding sel. Elektron dari atom hidrogen yang dilucuti melewati kereta transpor elektron yang menghasilkan terbesar hasil energi dari proses respirasi seluler, atau 32 molekul ATP lagi, semuanya hanya dari satu molekul glukosa.

Sintesis ATP terjadi 24 jam per hari, setiap hari dalam hidup Anda. Kalori yang Anda konsumsi hanya secara tidak langsung memberikan energi yang dibutuhkan tubuh Anda. Mereka benar-benar menyediakan energi untuk menghasilkan ikatan energi tinggi dari molekul ATP yang kemudian memberikan kekuatan untuk otot dan energi untuk respon elektrokimia otak. Ketika Anda mengambil lebih sedikit kalori daripada yang Anda butuhkan pada hari tertentu untuk menjalankan sistem ini, tubuh berubah menjadi simpanan lemak, dan pada tingkat yang lebih rendah protein dari otot yang ada, untuk mengubah senyawa karbon menjadi ATP melalui seluler pernafasan.

Oksigen beracun bagi molekul biologis dan materi seluler. Ahli biologi menyebut ini sebagai "paradoks oksigen" karena Anda tidak dapat hidup tanpanya, tetapi pada akhirnya merusak sel sementara itu membuat Anda tetap hidup. Molekul oksigen yang digunakan dalam produksi ATP di mitokondria menghasilkan radikal bebas, atau elektron yang tidak terikat. Elektron ini merobek dinding sel dan akhirnya menghabiskan pabrik energi sel. “Stres oksidatif” ini mengganggu pembelahan sel yang dapat mengakibatkan sel-sel jahat yang bermutasi berkumpul bersama untuk membentuk tumor, menurut Life Extension Magazine.

Selama beberapa dekade, penelitian hewan pengerat telah menunjukkan secara meyakinkan bahwa pembatasan kalori secara dramatis memperpanjang harapan hidup. Proses terjadinya hal ini telah luput dari perhatian para peneliti, dan percobaan yang mencari efek pada umur panjang manusia tidak dapat disimpulkan. Sebuah studi Maret 2007 oleh Anthony E Civitarese, dkk, yang diterbitkan dalam jurnal PLoS Medicine, menunjukkan korelasi antara kalori terbatas dan kesehatan seluler. Para peneliti menyimpulkan bahwa pembatasan kalori, bahkan dalam jangka pendek, menghasilkan mitokondria yang lebih efisien reaksi selama respirasi seluler, yang menurunkan stres oksidatif dan mengungkapkan pengurangan terukur dalam DNA kerusakan.