carbohidrați

Introducere

Actualizare 2017: Această postare a fost învechită (nu este în conformitate cu gândurile mele actuale. Citiți mai multe pe pagina „despre”)

De când am început stilul meu de viață cetogen, am experimentat niveluri mai ridicate de energie. Practic am aceeași energie crescută din momentul în care mă trezesc

7 А.М. până mă duc să dorm la 2 А.М. noaptea. Fără oboseală post-prandială (după masă) și fără somnolență în timpul zilei. A fost destul de uimitor, deoarece pe parcursul întregii mele vieți am suferit de momente de oboseală pe tot parcursul zilei.

Pe măsură ce am început să cercetez ce se întâmplă în interiorul corpului sub nutriție bogată în grăsimi, foarte scăzută în carbohidrați, am vrut să știu care ar putea fi explicația posibilă a nivelurilor mai ridicate de energie. Am aflat că metabolismul carbohidraților produce cantități mai mici de ATP în comparație cu beta-oxidarea (metabolismul grăsimilor).

Metabolismul carbohidraților

În principiu, începe cu glicoliza, care are scopul de a transforma 1 moleculă de glucoză în două molecule de acizi piruvici (piruvati). Glicoliza produce 4 ATP-uri, dar necesită 2 ATP-uri pentru a fi finalizate, deci câștigul net de energie este de 2 ATP-uri.

După glicoliză, cei 2 piruvați reacționează cu Coenzima A pentru a forma 2 molecule de acetil-CoA, care vor intra ulterior în ciclul TCA (ciclul acidului citric sau ciclul Krebs). În ciclul TCA există o serie de reacții chimice care duc la eliberarea mai multor ATP (totuși, cantități foarte decente), CO2, CoA și H+.

Până acum, am câștigat doar 4 ATP-uri, 2 din glicoliză și 2 din ciclul TCA.

Următorul pas este fosforilarea oxidativă sau Lanțul de transport al electronilor. Aici se va oxida hidrogenul pus la dispoziție în primele etape ale metabolismului glucozei. Tot aici se creează cea mai mare energie sub formă de ATP. ETC oferă aproximativ 30 de ATP-uri, totuși au rămas 4 atomi de hidrogen care sunt eliberați de dehidrogenaza lor în oxidarea chemiosmotică (în fosforilarea oxidativă). Aceste 4 H + dau aproximativ 2 ATP-uri.

Totalul ar fi 38 ATP-uri pentru 1 moleculă de glucoză. Amintiți-vă că glucoza este o moleculă de 6 carbon (punctele negre sunt moleculele de carbon).

Unele manuale de biochimie spun că o moleculă de glucoză produce între 36-38 ATP. Cu toate acestea, cantitatea de energie ca ATP se învârte în jurul acestor numere.

Potrivit lui Guyton, 1 ATP are

12.000 de calorii (12 kcals). Astfel, 38 de ATP-uri ar avea 456.000 de calorii sau 456 kcal.

Cu toate acestea, oxidarea completă a fiecărei grame de glucoză eliberează 686.000 de calorii sau 686 kcals.

Aceasta înseamnă că eficiența transferului de energie în acest caz este de 456/686 sau 66%, în timp ce restul de 34% din energie este eliberată sub formă de căldură. Să vedem ce se întâmplă în metabolismul grăsimilor.

Beta-oxidare

Dacă am luat glucoza (6 molecule de carbon) ca exemplu în metabolismul carbohidraților, să luăm acidul palmitic (16 molecule de carbon) ca exemplu în metabolismul acizilor grași.

Pentru ca un acid gras să fie metabolizat, acesta trebuie să treacă prin trei etape:

1. Activare

2. Transportul din citosol în matricea mitocondrială

3. Beta-oxidare

1. Primul pas este activarea acidului gras. Aici se adaugă acid gras CoA pentru a forma Acil gras-CoA. Reacția folosește energie (ATP) și se realizează sub acțiunea tiokinazei (o enzimă grasă Acil-CoA sintatază)

2. Al doilea pas este transportul Acil-CoA gras din citoplasmă în matricea mitocondrială, astfel încât să poată suferi beta-oxidare. Acest transport este facilitat cu ajutorul carnitinei.

Practic, acil-CoA este atașat la carnitină și CoA este eliminat. Deci este un Acil-Carnitina acum, care intră în matricea mitocondrială din citosol prin carnitină acil-transferaza I.

Odată ajuns în matrice, acil-carnitina aruncă carnitină și își recuperează CoA. Carnitina este amestecată înapoi în citosol prin carnitină acil-transferază II, unde același proces ar începe din nou.

Deci, acum avem Acil-CoA în matricea mitocondrială și procesul de oxidare beta poate avea loc.

3. Al treilea pas este beta-oxidarea unde Acil-CoA este deshidrogenat și suferă o serie de reacții de oxidare și hidratare pentru a crea Acetil-CoA, care va putea intra în continuare în ciclul TCA.

Acesta este un proces repetitiv, iar lungimea sa depinde de lungimea acidului gras care este metabolizat. De fiecare dată când Acyl-CoA intră în proces, va avea 2 carboni mai puțini și aceste reacții suferă până când nu mai rămân carboni. Iată un videoclip rapid care te-ar face să îl înțelegi mai bine:

În cazul acidului palmitic avem 16 atomi de carbon (număr par), dar dacă numărul de atomi de carbon este impar, procesul de oxidare are loc până când mai rămân trei atomi de carbon. Apoi, au loc mai multe reacții pentru a crea Succinyl-CoA care poate intra și în ciclul TCA.

Pentru acidul palmitic, există un număr par de carboni (16), deci procesul de beta-oxidare este:

Poate fi dificil să-l înțelegeți, dar vedeți acest lucru ca un proces continuu în care fiecare caz al procesului are scopul de a elimina 2 atomi de carbon (de aceea denumirea „beta”) și suferă reacții ulterioare de oxidare și hidratare pentru a ajunge la Acetil-CoA (merge la ciclul TCA) și Acil-CoA (cu 2 carboni mai puțini) care vor intra din nou în proces.

Iată o altă perspectivă:

În cazul acidului nostru 16 palmitic de carbon, avem 7 runde de beta-oxidare. După cum puteți vedea, pe lângă Acetil-CoA, întregul proces produce FADH2 și NADH, care vor fi utilizate în continuare pentru producerea de energie în ciclul TCA și ETC.

Randament energetic al acidului palmitic (16C)

8 Acetil-CoA (1 pentru fiecare rundă + restul din ultimii doi atomi de carbon)

Fiecare Acetil-CoA produce 12 ATP, deci 8 Acetil-CoA va produce 96 ATP. Fiecare FADH2 produce 2 ATP (unele manuale de biochimie presupun că produce 1,5 ATP), în timp ce fiecare NADH produce 3 ATP (unele manuale de biochimie presupun că produce 2,5 ATP). Asa de:

8 Acetil-CoA x 12 = 96 ATP

7 FADH2 x 2 = 14 ATP

7 NADH x 3 = 21 ATP

Randamentul total al energiei este de 131 ATP, dar activarea acidului gras (etapa 1) necesită 2 ATP, astfel încât randamentul net de energie este de 129 ATP pentru o moleculă de acid palmitic (16 carbon).

În plus, acizii grași cu lanț mai lung produc și mai multă energie. De exemplu, un acid gras 18 carbonic (acid stearic) produce 146 ATP, în timp ce un acid gras de 20 de carbon va produce 163 ATP. Comparați-le cu cele 36-38 ATP generate de oxidarea unei molecule de glucoză. Vorbește despre alimentele dense în nutrienți.

Amintiți-vă că v-am spus despre eficiența energetică a glucozei, care este de 66%. Eliberarea de energie la arderea unei molecule de glucoză este de 686 kcals.

Glucoza are o greutate moleculară de 180g/mol. Cantitatea de ATP generată de la 1 moleculă de glucoză este de 38 de ATP, care produc 456 kcals.

Deci, atunci când ardem 1 moleculă de glucoză, folosim doar 66% (456/686) din energia eliberată din aceasta sub formă de ATP, în timp ce restul de 34% este energie eliberată sub formă de căldură.

În schimb, acidul palmitic (16C) are o greutate moleculară de 256g/mol. Arderea ar elibera 2550 kcals. Cantitatea de ATP generată de la 1 moleculă de acid palmitic este de 129 ATP, care produce 1548 kcals (129 * 12). În acest caz, dacă împărțim 1548/2550 obținem 60%, care este cantitatea de energie transferată la ATP prin metabolizarea unei molecule de acid palmitic. Restul de 40% este eliberat sub formă de căldură.

Concluzii

Deci, avem mai mult ATP și mai multă energie eliberată ca căldură pentru 1 moleculă de acid gras în comparație cu 1 moleculă de glucoză. Cu toate acestea, ar trebui luată în considerare diferența de greutate moleculară, dar chiar și așa, eliberarea de energie este mult mai mare (129 ATP vs. 38 ATP) între aceste tipuri de macronutrienți. Cred că acest lucru contribuie la nivelurile mai ridicate de energie pe care le experimentez ca parte a nutriției mele bogate în grăsimi, în afară de alți factori (stres oxidativ mai scăzut). Le-am detaliat în viitoarea carte (vezi mai jos pentru detalii).

Dacă ceva nu este clar sau dacă doriți să adăugați ceva, trimiteți-mi un comentariu în oricare dintre secțiunile de mai jos.