Helse og Sykdom
Det er rart å tenke på en celle i kroppen din, men når hver enkelt celle omdanner mat til energi, er det det det gjør. Ditt blod bærer glukose og oksygen til hver celle i kroppen din. Cellen "inhalerer" sukker og oksygen og "utånder" karbondioksid og vann, og sender de to biprodukter til lungene og nyrene der de utvises. Det resterende molekylet - adenosintrifosfat, eller ATP - er den energien som driver all cellaktivitet, og i forlengelse, hver bevegelse du gjør.
Glycolocis
Når du tar i kalorier, har kroppen din hjelp av insulin, omdanner den energien til glukose og transporterer den gjennom blodstrømmen. Glukosemolekylet passerer gjennom cellevegger og omdannes til pyrodruesyre i cytoplasma, cellegroppen inneholdt i membranen. Bare to molekyler av ATP er resultatet av denne reaksjonen, men pyruvinsyren sendes deretter til mitokondrion, cellens kraftverk, for mer behandling.
Krebs Cycle
De to pyruvinsyremolekylene omdannes til acetyl CoA inne i mitokondrionen før de begynner Krebs syklusen. Mitokondrionen, ved hjelp av gratis oksygenatomer, behandler acetyl CoA i avfallsprodukter CO2 og sukker. Fire flere molekyler av ATP er resultatet av denne prosessen, og CO2 blir "utåndet" gjennom cellevegget. Elektronene fra de fjernede hydrogenatomer passerer gjennom elektrontransportt toget, noe som resulterer i den største energiutbetalingen av cellulær respirasjonsprosessen, eller 32 flere molekyler av ATP, alt fra bare den ene molekylen av glukose.
Kaloriunderskudd
ATP-syntese skjer 24 timer i døgnet, hver dag i livet ditt. Kaloriene du bruker bare indirekte gir kroppen din den energien den trenger. De gir faktisk energien til å produsere ATP-molekylets høye energiobligasjoner som gir strøm til muskler og energi til hjernens elektrokjemiske responser. Når du tar inn færre kalorier enn du trenger på en gitt dag for å kjøre disse systemene, blir kroppen til fett butikker, og i mindre grad protein fra eksisterende muskel, for å omdanne karbonforbindelser til ATP gjennom cellulær respirasjon.
Oksygen er giftig for biologiske molekyler og cellemateriale. Biologer refererer til dette som "oksygen paradoks" fordi du ikke kan leve uten det, men det til slutt skader celler mens det holder deg i live. Oksygenmolekyler som brukes i ATP-produksjon i mitokondriene, produserer frie radikaler, eller ubundne elektroner. Disse elektronene rive gjennom cellevegger og slites ut i cellenes energifabrik. Dette "oksidative stresset" forstyrrer celledeling, noe som kan resultere i rogue, muterte celler som masserer sammen for å danne tumorer, ifølge Life Extension Magazine.
I løpet av flere tiår har gnagere studier vist at kalori begrensning øker levetiden dramatisk. Prosessen som dette skjer har utvist forskere, og forsøk som søker etter effekten på menneskets levetid har vært ufullstendige. En mars 2007 studie av Anthony E Civitarese, et al, publisert i tidsskriftet PLoS Medicine, viste en sammenheng mellom begrensede kalorier og cellulær helse. Forskerne konkluderte med at kaloribegrensning, selv på kort sikt, resulterte i mer effektive mitokondrielle reaksjoner under cellulær respirasjon, noe som reduserte oksidativt stress og viste målbare reduksjoner i DNA-skade.