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La respirazione aerobica è il processo cellulare che trasforma il glucosio e l'ossigeno in energia utilizzabile, acqua e anidride carbonica. Mentre la respirazione fornisce ossigeno al nostro flusso sanguigno, è la cascata biochimica all'interno dei mitocondri che genera effettivamente ATP.
Negli eucarioti multicellulari, la respirazione aerobica è la fonte primaria di ATP. Le cellule importano il glucosio attraverso la dieta o le riserve di glicogeno e lo portano nei mitocondri dove viene ossidato con l'ossigeno atmosferico.
Il glucosio stesso non viene “trasformato” direttamente in ATP. Gli enzimi orchestrano una serie di reazioni – la glicolisi, il ciclo dell’acido citrico e la fosforilazione ossidativa – che insieme convertono ciascuna molecola di glucosio in un massimo di circa 36-38 molecole di ATP per cellula. Il processo avviene nella matrice mitocondriale e nella membrana interna, garantendo un rilascio controllato di energia.
Perché un'equazione chimica sia valida, deve essere equilibrata:il numero di atomi di ciascun elemento deve essere lo stesso su entrambi i lati. La reazione canonica e bilanciata per la respirazione aerobica è:
C6 H12 O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2 O + calore + 38 ATP
Il calore è un sottoprodotto dei legami esotermici rilasciati durante l'ossidazione. Il valore di 38 ATP riflette la resa massima teorica in condizioni ottimali; la produzione cellulare effettiva può variare in base al tipo di cellula e allo stato metabolico.
