La respirazione cellulare è il processo mediante il quale le cellule abbattono il glucosio con l'ossigeno per immagazzinare l'energia come adenina trifosfato (ATP). L'energia derivante dall'ATP viene utilizzata per aiutare la cellula a svolgere funzioni quotidiane come la crescita, la divisione e la riparazione stessa. Il glucosio può essere creato attraverso la fotosintesi in cellule vegetali o ingerito in cellule animali. L'ossigeno può essere assorbito o inalato. Una scorta costante di glucosio e ossigeno è necessaria affinché la cellula sopravviva. Le quattro fasi della respirazione cellulare sono la glicolisi, lo stadio di transizione, il ciclo dell'acido citrico e la catena di trasporto degli elettroni. Attraverso questo processo, vengono create 38 molecole di ATP per ogni molecola di glucosio.
Glicolisi
Il glucosio è suddiviso nel citoplasma della cellula durante la fase di glicolisi. Due gruppi di fosfati si attaccano alla molecola di glucosio e il glucosio viene scisso in due composti identici. Uno ione idrogeno con due elettroni viene rimosso da ciascuno di questi composti e collegato a un nicotinammide adenina dinucleotide per formare NADH. Altri due atomi di idrogeno vengono rimossi e si legano con l'ossigeno per formare l'acqua. Il restante composto di carbonio è suddiviso in due molecole di piruvato. In questo stadio si ottengono due molecole di ATP.
Stadio di transizione e ciclo di Krebs
Lo stadio di transizione ha luogo nei mitocondri. Il piruvato è combinato con NAD + per formare molecole di NADH e acetil coenzima A. Il prossimo passo è il ciclo di krebs, noto anche come ciclo dell'acido citrico. Nel ciclo di krebs, gli atomi di idrogeno vengono rimossi dalle molecole di acetil coenzima A per utilizzare gli elettroni per creare ATP. Alla fine, tutto ciò che rimane delle molecole di acetil coenzima A è il carbonio, che si combina con l'ossigeno e il biossido di carbonio che viene emesso come prodotto di scarto. Il ciclo di krebs crea quattro molecole di ATP.
Catena di trasporto degli elettroni
L'NADH che è stato creato nelle fasi precedenti della respirazione cellulare rilascia gli elettroni nella catena di trasporto degli elettroni. Ogni successiva molecola nella catena ha un'attrazione più forte per l'elettrone, quindi l'elettrone continua attraverso la catena fino a raggiungere un atomo di ossigeno alla fine, dove forma acqua e viene rilasciato. Lungo la strada, rilascia energia che viene utilizzata per creare molecole di ATP. La catena di trasporto degli elettroni crea 32 molecole di ATP.
