Rapporto tra calorie e respirazione cellulare
Sommario:
È strano pensare a una cellula del tuo corpo che respira, ma quando ogni singola cellula converte il cibo in energia, ecco cosa sta facendo. Il tuo sangue trasporta glucosio e ossigeno in ogni cellula del tuo corpo. La cellula "inala" lo zucchero e l'ossigeno ed "espira" l'anidride carbonica e l'acqua, inviando quei 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 mossa che fai.
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Glicolisi
Quando assumi le 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 derivano da questa reazione, ma l'acido piruvico viene quindi inviato al mitocondrio, la centrale elettrica della cellula, per ulteriori elaborazioni.
Ciclo di Krebs
Le due molecole di acido piruvico vengono convertite in acetil CoA all'interno del mitocondrio prima di iniziare il ciclo di Krebs. Il mitocondrio, con l'aiuto di atomi di ossigeno liberi, elabora l'acetil CoA nei rifiuti prodotti CO2 e zucchero. Altre quattro molecole di ATP derivano 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, ottenendo il più grande guadagno energetico del processo di respirazione cellulare, o altre 32 molecole di ATP, tutto da una sola molecola di glucosio.
Calorie Deficit
La sintesi di 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 fornisce energia ai muscoli ed energia alle risposte elettrochimiche del cervello. Quando si assumono meno calorie di quelle necessarie in un dato giorno per eseguire questi sistemi, il corpo si trasforma in riserve di grasso e, in misura minore, in proteine del muscolo esistente, per convertire i composti del carbonio in ATP attraverso la respirazione cellulare.
Stress ossidativo
L'ossigeno è tossico per molecole biologiche e 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 tiene in vita. Le molecole di ossigeno utilizzate nella produzione di ATP nei mitocondri producono radicali liberi o elettroni non legati. Questi elettroni attraversano le pareti cellulari e alla fine consumano la fabbrica di energia della cella. Questo "stress ossidativo" interferisce con la divisione cellulare che può portare a cellule mutanti e mutanti che si ammassano insieme per formare tumori, secondo Life Extension Magazine.
Radicali liberi
Da decenni, gli studi sui roditori hanno dimostrato in modo definitivo che le restrizioni caloriche aumentano drammaticamente l'aspettativa di vita. Il processo con cui ciò accade ha eluso i ricercatori, e le prove per cercare l'effetto sulla longevità umana sono state 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 prodotto reazioni mitocondriali più efficienti durante la respirazione cellulare, che ha ridotto lo stress ossidativo e ha rivelato una riduzione misurabile del danno al DNA.
