Relația dintre calorii și respirația celulară

Este ciudat să te gândești la o celulă din corpul tău care respiră, dar când fiecare celulă transformă alimentele în energie, asta face. Sângele tău transportă glucoza și oxigenul către fiecare celulă din corpul tău. Celula „inhalează” zahărul și oxigenul și „expiră” dioxidul de carbon și apa, trimitând aceste două produse secundare către plămâni și rinichi unde sunt expulzați. Molecula rămasă - adenozin trifosfat sau ATP - este energia care alimentează toată activitatea celulară și, prin extensie, fiecare mișcare pe care o faceți.

Când luați calorii, corpul dumneavoastră, cu ajutorul insulinei, transformă acea energie în glucoză și o transportă prin fluxul sanguin. Molecula de glucoză trece prin pereții celulari și este convertită în acid piruvic în citoplasmă, corpul celular conținut în membrană. Doar două molecule de ATP rezultă din această reacție, dar acidul piruvic este apoi trimis în mitocondrie, centrala electrică a celulei, pentru o prelucrare mai mare.

Cele două molecule de acid piruvic sunt transformate în acetil CoA în interiorul mitocondriei înainte de a începe ciclul Krebs. Mitocondriunea, cu ajutorul atomilor de oxigen liberi, procesează acetil CoA în produse reziduale CO2 și zahăr. Din acest proces mai rezultă încă patru molecule de ATP, iar CO2 este „expirat” prin peretele celular. Electronii din atomii de hidrogen dezbrăcate trec prin trenul de transport al electronilor, rezultând cel mai mare recompensa energetică a procesului de respirație celulară sau alte 32 de molecule de ATP, toate din singura moleculă de glucoză.

Sinteza ATP are loc 24 de ore pe zi, în fiecare zi din viața ta. Caloriile pe care le consumi doar indirect îi furnizează corpului tău energia de care are nevoie. De fapt, furnizează energia pentru a produce legături de energie ridicată ale moleculei ATP, care apoi furnizează energie mușchilor și energie creierului răspunsuri electrochimice. Când luați mai puține calorii decât aveți nevoie într-o anumită zi pentru a rula aceste sisteme, corpul se îndreaptă spre depozitele de grăsimi, și într-un grad mai mic proteine ​​din mușchiul existent, pentru a transforma compușii de carbon în ATP prin celulare respiraţie.

Oxigenul este toxic pentru moleculele biologice și materialul celular. Biologii se referă la acest lucru drept „paradoxul oxigenului”, deoarece nu poți trăi fără el, dar în cele din urmă dăunează celulelor în timp ce te menține în viață. Moleculele de oxigen utilizate în producția de ATP în mitocondrii produc radicali liberi sau electroni nelegați. Acești electroni se rup prin pereții celulei și în cele din urmă uzează fabrica de energie a celulei. Acest „stres oxidativ” interferează cu diviziunea celulară, ceea ce poate duce la mutarea celulelor necinstite și mutante pentru a forma tumori, potrivit Life Extension Magazine.

De zeci de ani, studiile pe rozătoare au demonstrat în mod concludent că restricția calorică extinde dramatic speranța de viață. Procesul prin care se întâmplă acest lucru a evitat cercetătorii, iar studiile care caută efectul asupra longevității umane au fost neconcludente. Un studiu din martie 2007 realizat de Anthony E Civitarese și colab, publicat în revista PLoS Medicine, a demonstrat o corelație între caloriile restrânse și sănătatea celulară. Cercetătorii au concluzionat că restricția calorică, chiar și pe termen scurt, a dus la o mitocondrie mai eficientă reacții în timpul respirației celulare, care au scăzut stresul oxidativ și au relevat reduceri măsurabile ale ADN-ului deteriora.