Relacja między kaloriami a oddychaniem komórkowym

Dziwne jest myśleć o komórce w oddychaniu, ale kiedy każda pojedyncza komórka zamienia jedzenie w energię, to właśnie to robi. Twoja krew przenosi glukozę i tlen do każdej komórki w twoim ciele. Komórka "wdycha" cukier i tlen oraz "wydycha" dwutlenek węgla i wodę, wysyłając te dwa produkty uboczne do płuc i nerek, gdzie są wydalane. Pozostała cząsteczka - trifosforan adenozyny, czyli ATP - jest energią, która napędza całą aktywność komórkową, a przez to każdy twój ruch.

Wideo dnia

Glycolocis

Kiedy przyjmujesz kalorie, twoje ciało, za pomocą insuliny, zamienia tę energię w glukozę i transportuje ją przez strumień krwi. Cząsteczka glukozy przechodzi przez ściany komórkowe i przekształca się w kwas pirogronowy w cytoplazmie, ciało komórki zawarte w błonie komórkowej. Tylko dwie cząsteczki ATP są wynikiem tej reakcji, ale kwas pirogronowy jest następnie przesyłany do mitochondrium, elektrowni komórki, w celu dalszego przetwarzania.

Cykl Krebsa

Dwie cząsteczki kwasu pirogronowego są przekształcane w acetylo-CoA wewnątrz mitochondrium przed rozpoczęciem cyklu Krebsa. Mitochondrium, za pomocą wolnych atomów tlenu, przetwarza acetylo-CoA w produkty odpadowe CO2 i cukier. Z tego procesu powstają cztery kolejne cząsteczki ATP, a CO2 jest "wydychany" przez ścianę komórkową. Elektrony z odpędzonych atomów wodoru przechodzą przez pociąg transportu elektronów, co powoduje największą wypłatę energii z komórkowego procesu oddychania lub 32 więcej cząsteczek ATP, wszystkie z samej tylko cząsteczki glukozy.

Deficyt kalorii

Synteza ATP występuje 24 godziny na dobę, każdego dnia twojego życia. Kalorie, które spożywasz, tylko pośrednio dostarczają twojemu ciału energii, której potrzebuje. W rzeczywistości dostarczają energii do wytworzenia wiązań wysokoenergetycznych cząsteczki ATP, która następnie dostarcza energii mięśniom i energii do elektrochemicznych reakcji mózgu. Kiedy zużyjesz mniej kalorii niż potrzebujesz w danym dniu, aby uruchomić te systemy, ciało zamienia się w tkanki tłuszczowe, aw mniejszym stopniu białko z istniejących mięśni, aby przekształcić związki węgla w ATP poprzez oddychanie komórkowe.

Stres oksydacyjny

Tlen jest toksyczny dla cząsteczek biologicznych i materiału komórkowego. Biolodzy nazywają to "paradoksem tlenu", ponieważ nie można bez niego żyć, ale ostatecznie uszkadzają komórki, a jednocześnie utrzymują przy życiu. Cząsteczki tlenu stosowane w produkcji ATP w mitochondriach wytwarzają wolne rodniki lub niezwiązane elektrony. Te elektrony przedzierają się przez ściany komórkowe i ostatecznie zużywają energię elektryczną komórki. Ten "stres oksydacyjny" zakłóca podział komórek, co może prowadzić do zbezczeszczenia zmutowanych komórek tworzących razem guzy, jak podaje Life Extension Magazine.

Wolne rodniki

Przez dziesięciolecia badania gryzoni wykazały niezbicie, że ograniczenie kalorii radykalnie przedłuża oczekiwaną długość życia. Proces, w którym to się dzieje, wymknął się naukowcom, a próby mające wpływ na długowieczność człowieka były niejednoznaczne. W badaniu przeprowadzonym w marcu 2007 r. Przez Anthony'ego E. Civitarese i wsp., Opublikowanym w czasopiśmie PLoS Medicine, wykazano korelację między ograniczonymi kaloriami a zdrowiem komórkowym. Naukowcy doszli do wniosku, że ograniczenie liczby kalorii, nawet krótkoterminowe, spowodowało bardziej wydajne reakcje mitochondrialne podczas oddychania komórkowego, co zmniejszyło stres oksydacyjny i ujawniło mierzalne zmniejszenie uszkodzeń DNA.