La respirazione cellulare è il processo attraverso il quale le cellule abbattono il glucosio (zucchero) per generare energia sotto forma di ATP (adenosina trifosfato). Questo processo si verifica in due modi principali:
1. Respirazione aerobica:
* Reagenti: Glucosio (C6H12O6), ossigeno (O2)
* Prodotti: Anidride carbonica (CO2), acqua (H2O), ATP (energia)
* Funzioni di base:
* Glycolisi: Si verifica nel citoplasma e abbatte il glucosio in piruvato. Questo processo produce una piccola quantità di ATP.
* Ciclo di Krebs (ciclo di acido citrico): Si verifica nei mitocondri e abbatte ulteriormente il piruvato per produrre portatori di elettroni (NADH e FADH2).
* Catena di trasporto di elettroni: Si verifica nei mitocondri e utilizza i vettori di elettroni per generare un gradiente di protoni, che guida la produzione di ATP.
* Efficienza: Altamente efficiente, producendo 36-38 ATP per molecola di glucosio.
* Requisiti: Richiede ossigeno come accettore elettronico finale.
* Esempi: Si verifica nella maggior parte degli organismi con mitocondri, inclusi umani, animali e piante.
2. Respirazione anaerobica:
* Reagenti: Glucosio (C6H12O6)
* Prodotti: Acido lattico (negli animali), etanolo e anidride carbonica (nel lievito) e ATP (energia)
* Funzioni di base:
* Glycolisi: Come la respirazione aerobica.
* Fermentazione: Si verifica nel citoplasma e utilizza una molecola organica (come il piruvato) come accettore elettronico finale. Ciò produce una quantità minore di ATP rispetto alla respirazione aerobica.
* Efficienza: Meno efficiente della respirazione aerobica, producendo 2 ATP per molecola di glucosio.
* Requisiti: Non richiede ossigeno.
* Esempi: Si verifica negli organismi che vivono in ambienti con bassi livelli di ossigeno, come i batteri e alcune cellule muscolari durante l'attività faticosa.
Differenze chiave:
* Requisito di ossigeno: La respirazione aerobica richiede ossigeno, mentre la respirazione anaerobica no.
* Produzione ATP: La respirazione aerobica è molto più efficiente, producendo più ATP per molecola di glucosio.
* Accettore di elettroni finali: Nella respirazione aerobica, l'ossigeno è l'accettore di elettroni finali. Nella respirazione anaerobica viene utilizzata una molecola organica come il piruvato.
* sottoprodotti: La respirazione aerobica produce CO2 e acqua. La respirazione anaerobica produce acido lattico (negli animali) o etanolo e CO2 (nel lievito).
Riepilogo: Sia la respirazione aerobica che anaerobica sono essenziali per la produzione di energia negli organismi viventi. La respirazione aerobica è il processo di produzione di energia primaria nella maggior parte degli organismi, mentre la respirazione anaerobica fornisce un meccanismo di backup quando l'ossigeno è limitato.
