1. Glicolisi (citoplasma):
* Il glucosio (6 carboni) entra nel citoplasma.
* Attraverso una serie di reazioni catalizzate da enzimi, il glucosio viene suddiviso in due molecole di piruvato (3 carboni ciascuno).
* Questo processo genera un guadagno netto di 2 ATP e 2 nadh (portatori di elettroni).
2. Ossidazione del piruvato (matrice mitocondriale):
* Il piruvato entra nei mitocondri, dove viene convertito in acetil-CoA (2 carboni) perdendo una molecola di anidride carbonica.
* Questo processo genera 1 NADH per piruvato, quindi 2 NADH in totale.
3. Ciclo di acido citrico (ciclo Krebs) (matrice mitocondriale):
* L'acetil-CoA entra nel ciclo dell'acido citrico, una serie di reazioni che producono portatori di elettroni ad alta energia e anidride carbonica.
* Ogni molecola di acetil-CoA produce:
* 3 nadh
* 1 fadh2 (un altro vettore di elettroni)
* 1 ATP
* 2 CO2
* Poiché due molecole di acetil-CoA sono formate da un glucosio, la resa totale è:
* 6 nadh
* 2 fadh2
* 2 ATP
* 4 CO2
4. Fosforilazione ossidativa (catena di trasporto di elettroni e chemiosmosi) (membrana mitocondriale interna):
* I portatori di elettroni (NADH e FADH2) consegnano i loro elettroni alla catena di trasporto di elettroni.
* Mentre gli elettroni si muovono attraverso la catena, l'energia viene rilasciata e utilizzata per pompare i protoni (H+) attraverso la membrana mitocondriale interna, creando un gradiente di protoni.
* Questo gradiente guida la sintesi ATP di ATP sintasi , che utilizza l'energia dal flusso protonico per aggiungere un gruppo di fosfato all'ADP, producendo ATP .
* Questa è la principale fase della respirazione di produzione di ATP.
Resa ATP finale:
* Glycolisi: 2 ATP
* Ciclo di acido citrico: 2 ATP
* Fosforilazione ossidativa: ~ 32 ATP (teoricamente 38, ma alcuni protoni sono "trapelati")
Resa totale ATP: 36 ATP
Nota: Questa è una panoramica semplificata. Il numero effettivo di ATP prodotto può variare leggermente a seconda delle condizioni specifiche e del tipo di cella.
Riepilogo:
La respirazione aerobica è un processo complesso che estrae in modo efficiente energia dal glucosio per produrre ATP, la valuta energetica primaria delle cellule. Implica una serie di passaggi accuratamente coordinati in diverse parti della cella, utilizzando portatori di elettroni e gradienti di protoni per ottenere un'elevata resa energetica.
