science >> Wetenschap >  >> Fysica

Verband tussen calorieën en cellulaire ademhaling

Het is vreemd om na te denken over een cel in je lichaam die ademt, maar wanneer elke individuele cel voedsel omzet in energie, is dat wat het doet. Je bloed vervoert glucose en zuurstof naar elke cel in je lichaam. De cel "inhaleert" de suiker en zuurstof en "ademt" koolstofdioxide en water uit, en stuurt deze twee bijproducten naar de longen en nieren waar ze worden uitgezet. Het resterende molecuul - adenosine trifosfaat of ATP - is de energie die alle cellulaire activiteit, en bij uitbreiding, elke beweging die u maakt, aandrijft.
Glycolocis

Wanneer u calorieën binnenkrijgt, neemt uw lichaam de hulp van insuline zet die energie om in glucose en transporteert het door de bloedbaan. Het glucosemolecuul passeert celwanden en wordt omgezet in pyruvinezuur in het cytoplasma, het cellichaam dat zich in het membraan bevindt. Slechts twee ATP-moleculen resulteren uit deze reactie, maar het pyruvinezuur wordt vervolgens naar de mitochondrion, de energiecentrale van de cel, gestuurd voor meer verwerking.
Krebs Cycle

De twee pyruvinezuurmoleculen worden omgezet in acetyl CoA in het mitochondrion voordat ze aan de Krebs-cyclus beginnen. Het mitochondrion verwerkt acetyl CoA met behulp van vrije zuurstofatomen tot afvalproducten CO2 en suiker. Uit dit proces komen nog vier moleculen ATP voort en de CO2 wordt "uitgeademd" door de celwand. De elektronen van de gestripte waterstofatomen passeren de elektrontransporttrein, wat resulteert in de grootste energie-opbrengst van het cellulaire ademhalingsproces, of 32 meer moleculen ATP, allemaal uit slechts één molecuul glucose.
Calorietekort

ATP-synthese vindt 24 uur per dag plaats, elke dag van je leven. De calorieën die u verbruikt, leveren uw lichaam alleen indirect de energie die het nodig heeft. Ze leveren in feite de energie om de hoog-energetische bindingen van het ATP-molecuul te produceren die vervolgens de spieren van energie voorzien en energie naar de elektrochemische reacties van de hersenen. Wanneer u minder calorieën binnenkrijgt dan u op een bepaalde dag nodig hebt om deze systemen te laten werken, schakelt het lichaam naar vetvoorraden en in mindere mate eiwitten uit bestaande spieren, om koolstofverbindingen om te zetten in ATP door cellulaire ademhaling.
Oxidatieve stress

Zuurstof is giftig voor biologische moleculen en celmateriaal. Biologen noemen dit de "zuurstofparadox" omdat je niet zonder kunt, maar het beschadigt uiteindelijk cellen terwijl het je in leven houdt. Zuurstofmoleculen die worden gebruikt bij ATP-productie in de mitochondriën produceren vrije radicalen of ongebonden elektronen. Deze elektronen scheuren door celwanden en verslijten uiteindelijk de energiefabriek van de cel. Deze "oxidatieve stress" interfereert met celdeling die kan leiden tot malafide, gemuteerde cellen die samen masseren om tumoren te vormen, volgens Life Extension Magazine.
Vrije radicalen

Decennia lang hebben knaagdierstudies overtuigend aangetoond dat calorie beperking verlengt dramatisch de levensverwachting. Het proces waardoor dit gebeurt heeft onderzoekers ontgaan, en onderzoeken die het effect op de levensduur van de mens zochten, waren niet doorslaggevend. Een onderzoek van maart 2007 door Anthony E Civitarese, et al, gepubliceerd in het tijdschrift PLoS Medicine, toonde een verband aan tussen beperkte calorieën en cellulaire gezondheid. De onderzoekers concludeerden dat caloriebeperking, zelfs op korte termijn, resulteerde in efficiëntere mitochondriale reacties tijdens cellulaire ademhaling, wat oxidatieve stress verlaagde en meetbare verminderingen van DNA-schade onthulde.