1. Glicolisi: Ciò si verifica nel citoplasma della cellula e non richiede ossigeno. Abbava il glucosio (uno zucchero a sei carbonio) in due molecole di piruvato (una molecola a tre carbonio). Questo processo produce una piccola quantità di ATP (adenosina trifosfato), la valuta energetica della cellula e NADH (nicotinamide adenina dinucleotide), un vettore di elettroni.
2. Ossidazione del piruvato: Le molecole di piruvato prodotte nella glicolisi vengono trasportate nei mitocondri, le centrali elettriche della cellula. Qui vengono convertiti in acetil-CoA (acetil coenzima A), una molecola a due carbonio. Questo processo genera anche NADH.
3. Ciclo di Krebs (ciclo di acido citrico): Questo ciclo si svolge nella matrice mitocondriale. L'acetil-CoA entra nel ciclo e viene scomposto, rilasciando elettroni e anidride carbonica. Il ciclo produce ATP, NADH e FADH2 (Flavin Adenine dinucleotide), un altro portatore di elettroni.
4. Catena di trasporto di elettroni: Questa è la fase finale della respirazione cellulare e si verifica nella membrana mitocondriale interna. Le molecole NADH e FADH2 prodotte nelle fasi precedenti forniscono elettroni alla catena di trasporto degli elettroni. Mentre gli elettroni si muovono lungo la catena, l'energia viene rilasciata e utilizzata per pompare i protoni attraverso la membrana, creando un gradiente di concentrazione. Questo gradiente viene quindi utilizzato per guidare la produzione di ATP attraverso un processo chiamato chemiosmosi. L'ossigeno è l'accettore di elettroni finali nella catena, che si combina con i protoni per formare acqua.
Nel complesso, la respirazione cellulare può essere riassunta come segue:
* glucosio + ossigeno → anidride carbonica + acqua + ATP
Questo processo è incredibilmente efficiente, producendo molto più ATP della sola glicolisi. L'energia immagazzinata nei legami di glucosio viene sfruttata per creare ATP, che viene quindi utilizzata per alimentare vari processi cellulari come la contrazione muscolare, la sintesi proteica e il trasporto attivo.
Esistono due tipi principali di respirazione cellulare:
* Respirazione aerobica: Questo tipo richiede ossigeno ed è il modo più efficiente per produrre ATP. È il modo principale di respirazione nella maggior parte degli organismi.
* Respirazione anaerobica: Questo tipo non richiede ossigeno e produce molto meno ATP. È usato da alcuni organismi in ambienti poveri di ossigeno o durante un'intensa attività fisica.
La respirazione cellulare è un processo essenziale per tutti gli organismi viventi, consentendo loro di ottenere energia dal cibo e sostenere la vita.
