I processi cellulari all'interno dei corpi degli esseri umani, degli animali e persino dei pesci dipendono dalla formazione di adenosina trifosfato (ATP). Questa complessa sostanza chimica organica può convertirsi in mono- e di-fosfati meno complessi, liberando energia che l'organismo consuma. È anche coinvolto nella produzione di DNA e RNA. L'ATP è uno dei sottoprodotti della respirazione cellulare, per cui gli ingredienti grezzi sono glucosio e ossigeno.

TL; DR (Troppo lungo, non letto)

Durante la respirazione cellulare, una molecola di glucosio si combina con sei molecole di ossigeno per produrre acqua, anidride carbonica e 38 unità di ATP. La formula chimica per il processo complessivo è:

C _{6H 12O 6 + 6O 2 - > 6CO 2 + 6H 2O + 36 o 38 ATP}

Formula chimica per la respirazione

Il glucosio, uno zucchero complesso, si combina con l'ossigeno durante la respirazione per produrre acqua, anidride carbonica e ATP. La combinazione di una molecola di glucosio con sei molecole di ossigeno gassoso produce sei molecole di acqua, sei molecole di anidride carbonica e 38 molecole di ATP. L'equazione chimica per la reazione è:

C _{6H 12O 6 + 6O 2 - > 6CO 2 + 6H 2O + 36 o 38 molecole di ATP}

Mentre il glucosio è il principale carburante per la respirazione, l'energia può arrivare anche da grassi e proteine, anche se il processo non è altrettanto efficiente. La respirazione procede in quattro stadi discreti e rilascia circa il 39 percento dell'energia immagazzinata nelle molecole di glucosio.

Quattro fasi della respirazione

Sebbene il principale processo di respirazione cellulare sia essenzialmente una reazione di ossidazione, quattro le cose devono accadere, così puoi fare il pieno potenziale di ATP. Questi comprendono i quattro stadi della respirazione:

La glicolisi si verifica nel citoplasma. Una molecola di glucosio si scompone in due molecole di acido piruvico (C _{3H 4O 3). Questo processo si traduce in una produzione netta di due molecole di ATP.}

Nella reazione di transizione, l'acido piruvico passa nei mitocondri e diventa Acetyl CoA.

Durante il ciclo di Krebs, o ciclo dell'acido citrico , tutti gli atomi di idrogeno nell'Acetyl CoA si combinano con gli atomi di ossigeno, producendo 4 molecole di ATP e nicotinammide adenina dinucleotide idruro (NADH), che viene ulteriormente scomposta nella fase finale. Questo produce spreco di anidride carbonica e acqua nel ciclo che è necessario espellere.

Il quarto stadio, la catena di trasporto degli elettroni, produce la maggior parte dell'ATP. Questo processo complesso avviene all'interno dei mitocondri.

Dopo che le lipasi nel sangue le hanno scomposte, i grassi possono diventare Acetyl CoA attraverso processi complessi ed entrare nel ciclo di Krebs per produrre quantità di ATP paragonabili a quelle prodotte dal glucosio. Le proteine ​​possono anche produrre ATP, ma devono prima passare agli amminoacidi prima di essere disponibili per la respirazione.