Durante la respirazione cellulare, all’interno del nostro corpo si verificano diversi processi critici, che consentono alle cellule di convertire l’energia immagazzinata nelle molecole organiche (come il glucosio) in adenosina trifosfato (ATP), la valuta energetica primaria per le cellule. Il processo di respirazione cellulare può essere riassunto in tre fasi principali:la glicolisi, il ciclo di Krebs (chiamato anche ciclo dell’acido citrico) e la fosforilazione ossidativa. Ecco una panoramica di ogni fase:

1. Glicolisi:

- La glicolisi avviene nel citoplasma della cellula. È la fase iniziale della respirazione cellulare e non richiede ossigeno.

- Una molecola di glucosio, uno zucchero a sei atomi di carbonio, viene scomposta in due molecole di piruvato, un composto a tre atomi di carbonio.

- Durante questo processo, viene prodotta una piccola quantità di ATP (2 molecole per glucosio) e vengono generate le molecole trasportatrici NADH (nicotinammide adenina dinucleotide) e FADH2 (flavina adenina dinucleotide), che contengono elettroni ad alta energia essenziali per la produzione di ATP più avanti nel processo. il processo.

2. Il ciclo di Krebs:

- Il ciclo di Krebs avviene nei mitocondri della cellula e funziona solo in presenza di ossigeno.

- Ogni molecola di piruvato prodotta durante la glicolisi entra nei mitocondri e subisce una serie di nove reazioni chimiche.

- Durante queste reazioni, gli atomi di carbonio delle molecole di piruvato vengono rilasciati come anidride carbonica (CO2), mentre l'energia rilasciata viene catturata per formare ATP (fino a 2 molecole per piruvato), NADH (3 molecole per piruvato) e FADH2 (2 molecole per piruvato).

3. Fosforilazione ossidativa:

- La fosforilazione ossidativa avviene nella membrana interna dei mitocondri e comporta una serie di trasferimenti di elettroni.

- Le molecole NADH e FADH2 generate nella glicolisi e nel ciclo di Krebs trasferiscono i loro elettroni ad alta energia ad una catena di trasportatori di elettroni.

- Mentre gli elettroni si muovono attraverso questa catena, avviene un processo chiamato chemiosmosi, in cui i protoni (H+) vengono pompati dalla matrice mitocondriale nello spazio intermembrana.

- Il flusso di protoni nella matrice attraverso una proteina di membrana chiamata ATP sintasi guida la sintesi di ATP. Viene prodotta una molecola di ATP ogni tre protoni che rientrano.

Attraverso la respirazione cellulare, i nostri corpi estraggono in modo efficiente l’energia immagazzinata nelle molecole organiche e la convertono in ATP, che viene utilizzata da quasi tutte le funzioni cellulari che richiedono energia. Questo processo garantisce una fornitura costante di energia per alimentare le varie attività e processi all'interno delle nostre cellule.