Ogni fase della respirazione aerobica comporta una serie di reazioni accoppiate che rilasciano energia in forma utilizzabile. Ecco una breve panoramica delle reazioni accoppiate:
1. Glicolisi:
- Il glucosio viene scomposto in due molecole di piruvato.
- Ogni molecola di glucosio fornisce due molecole nette di ATP (adenosina trifosfato) attraverso la fosforilazione a livello del substrato.
- Vengono prodotte due molecole di NADH (nicotinammide adenina dinucleotide), ciascuna contenente due elettroni ad alta energia.
2. Ciclo di Krebs:
- Ogni molecola di piruvato proveniente dalla glicolisi entra nel ciclo di Krebs.
- Nel corso di più passaggi enzimatici, il gruppo acetile del piruvato viene ossidato per produrre CO2 e generare ATP, NADH e FADH2 (flavina adenina dinucleotide).
- Per ogni giro del ciclo di Krebs vengono prodotte tre molecole di NADH, due molecole di FADH2 e due molecole di ATP.
3. Fosforilazione ossidativa:
- Le molecole NADH e FADH2 provenienti dalla glicolisi e dal ciclo di Krebs donano i loro elettroni ad alta energia alla catena di trasporto degli elettroni (ETC).
- L'ETC è una serie di complessi proteici legati alla membrana che facilitano il trasferimento di elettroni dal NADH e FADH2 all'ossigeno.
- Mentre gli elettroni si muovono attraverso la CET, la loro energia viene utilizzata per pompare ioni idrogeno (H+) attraverso la membrana mitocondriale, creando un gradiente protonico.
- Il gradiente protonico guida la sintesi dell'ATP attraverso un enzima finale chiamato ATP sintasi.
In sintesi, la respirazione aerobica coinvolge reazioni accoppiate nella glicolisi, nel ciclo di Krebs e nella fosforilazione ossidativa. Ogni fase è interconnessa e l'energia rilasciata dalla scomposizione del glucosio viene catturata e immagazzinata come molecole di ATP, che sono la valuta cellulare per il trasferimento di energia. Questo processo consente alle cellule di sfruttare in modo efficiente l’energia immagazzinata nelle molecole organiche e di convertirla in una forma utilizzabile per varie attività cellulari.
