Nel contesto della biologia, avere bisogno di energia significa più che cercare di rimanere svegli dopo una lunga giornata. Ogni cellula del corpo richiede energia per preformare le sue funzioni. Nel corpo, l'energia si trova in una molecola chiamata adenosina trifosfato o ATP. Questa molecola si ottiene analizzando i nutrienti, come il glucosio, attraverso la respirazione cellulare. Questo processo ha tre fasi principali che iniziano con la glicolisi.

La glicolisi inizia la respirazione cellulare

La glicolisi è il primo passo del processo di respirazione cellulare. La reazione a scomporre una singola molecola di glucosio ha circa 10 passaggi. La molecola è considerata uno zucchero semplice ed è composta da atomi di carbonio, idrogeno e ossigeno. Attraverso una serie di reazioni complesse, il glucosio viene scomposto e trasformato nella molecola contenente l'ATP, l'enzima NADH e il piruvato biochimico.

Glycolysis Yield

Un totale di quattro ATP, due NADH e due piruvato sono prodotti attraverso la glicolisi. Tuttavia, durante la serie di reazioni vengono usate due molecole di ATP, rendendo il rendimento netto solo due ATP. A questo punto, la molecola di glucosio viene completamente decomposta e termina la sessione di glicolisi. Le molecole del piruvato passano alle fasi successive della respirazione cellulare, mentre un nuovo ciclo di glicolisi inizia altrove nella cellula.

Via alla respirazione aerobica

Quando l'ossigeno è presente, le molecole del piruvato seguiranno il percorso della respirazione aerobica. Attraverso un'altra serie di complesse reazioni chimiche, i piruvati vengono ossidati per formare acetil coenzima A. L'acetil coenzima A si sposta nella parte interna dei mitocondri di una cellula. Qui inizia il ciclo dell'acido citrico che produce due ATP aggiuntivi e lega gli atomi di idrogeno alle molecole di NADH. L'aggiunta degli atomi di idrogeno determina un gradiente e fornisce energia alla catena di trasporto degli elettroni. Attraverso il trasporto di elettroni, vengono prodotti 32 ATP.

Via per la respirazione anaerobica

Se non è disponibile ossigeno, la respirazione cellulare avviene attraverso la via anaerobica. Attraverso questa via, il piruvato non può essere ossidato per formare acetil coenzima A. Invece il piruvato subisce una serie di reazioni per produrre etanolo o lattato e NAD +. Il NAD + è necessario per avviare nuovamente il processo di glicolisi. Alla fine del ciclo anaerobico, la resa è solo di due ATP. L'etanolo o il lattato lasciato indietro è considerato rifiuto della cellula e, se non rimosso, ucciderà la cellula.