Relazione tra calorie e respirazione cellulare

È strano pensare a una cellula del tuo corpo che respira, ma quando ogni singola cellula converte il cibo in energia, è quello che sta facendo. Il tuo sangue trasporta glucosio e ossigeno a ogni cellula del tuo corpo. La cellula “inala” lo zucchero e l'ossigeno ed “espira” anidride carbonica e acqua, inviando questi due sottoprodotti ai polmoni e ai reni dove vengono espulsi. La molecola rimanente, l'adenosina trifosfato o ATP, è l'energia che alimenta tutta l'attività cellulare e, per estensione, ogni movimento che fai.

Quando assumi calorie, il tuo corpo, con l'aiuto dell'insulina, converte quell'energia in glucosio e la trasporta attraverso il flusso sanguigno. La molecola di glucosio passa attraverso le pareti cellulari e viene convertita in acido piruvico nel citoplasma, il corpo cellulare contenuto all'interno della membrana. Solo due molecole di ATP risultano da questa reazione, ma l'acido piruvico viene quindi inviato al mitocondrio, la centrale elettrica della cellula, per ulteriori elaborazioni.

Le due molecole di acido piruvico vengono convertite in acetil CoA all'interno del mitocondrio prima che inizino il ciclo di Krebs. Il mitocondrio, con l'aiuto di atomi di ossigeno liberi, trasforma l'acetil CoA in prodotti di scarto CO2 e zucchero. Altre quattro molecole di ATP risultano da questo processo e la CO2 viene "espirata" attraverso la parete cellulare. Gli elettroni degli atomi di idrogeno spogliati passano attraverso il treno di trasporto degli elettroni risultando nel più grande payoff energetico del processo di respirazione cellulare, o altre 32 molecole di ATP, tutte da una sola molecola di glucosio.

La sintesi dell'ATP avviene 24 ore al giorno, ogni giorno della tua vita. Le calorie che consumi solo indirettamente forniscono al tuo corpo l'energia di cui ha bisogno. In realtà forniscono l'energia per produrre i legami ad alta energia della molecola di ATP che poi fornisce energia ai muscoli ed energia alle risposte elettrochimiche del cervello. Quando assumi meno calorie di quelle di cui hai bisogno in un dato giorno per far funzionare questi sistemi, il corpo si trasforma in depositi di grasso, e in misura minore proteine ​​dal muscolo esistente, per convertire i composti del carbonio in ATP attraverso cellule respirazione.

L'ossigeno è tossico per le molecole biologiche e il materiale cellulare. I biologi si riferiscono a questo come al "paradosso dell'ossigeno" perché non puoi vivere senza di esso, ma alla fine danneggia le cellule mentre ti mantiene in vita. Le molecole di ossigeno utilizzate nella produzione di ATP nei mitocondri producono radicali liberi o elettroni non legati. Questi elettroni lacerano le pareti cellulari e alla fine consumano la fabbrica di energia della cellula. Questo "stress ossidativo" interferisce con la divisione cellulare che può portare a cellule canaglia e mutate che si ammassano per formare tumori, secondo Life Extension Magazine.

Per decenni, studi sui roditori hanno dimostrato in modo conclusivo che la restrizione calorica estende notevolmente l'aspettativa di vita. Il processo attraverso il quale ciò accade è sfuggito ai ricercatori e gli studi alla ricerca dell'effetto sulla longevità umana sono stati inconcludenti. Uno studio del marzo 2007 di Anthony E Civitarese, et al, pubblicato sulla rivista PLoS Medicine, ha dimostrato una correlazione tra calorie limitate e salute cellulare. I ricercatori hanno concluso che la restrizione calorica, anche a breve termine, ha portato a mitocondri più efficienti reazioni durante la respirazione cellulare, che hanno abbassato lo stress ossidativo e hanno rivelato riduzioni misurabili del DNA danno.