Glicolisi (nel citoplasma):
- 2 molecole di ATP vengono consumate durante le reazioni iniziali di fosforilazione.
- Durante la fosforilazione a livello del substrato vengono prodotte 4 molecole di ATP.
- Durante la glicolisi vengono prodotte 2 molecole di NADH (ciascuna equivalente a 2,5 ATP).
Decarbossilazione del piruvato e formazione di acetil-CoA:
- Durante la conversione del piruvato in acetil-CoA (parte della Link Reaction) vengono prodotte 2 molecole di NADH per ciascuna molecola di glucosio.
Ciclo dell'acido citrico (ciclo di Krebs) (nei mitocondri):
- Ogni molecola di acetil-CoA derivata dal glucosio genera:
- 3 molecole di NADH (ciascuna equivalente a 2,5 ATP)
- 2 molecole FADH2 (ciascuna equivalente a 2 ATP)
- 1 molecola di ATP (tramite fosforilazione a livello del substrato)
Considerando queste rese, la produzione totale di ATP può essere calcolata come segue:
- Dalla glicolisi:4 ATP + (2 NADH x 2,5 ATP/NADH) =4 ATP + 5 ATP =9 ATP
- Dalla decarbossilazione del piruvato:2 NADH x 2,5 ATP/NADH =5 ATP
- Dal ciclo dell'acido citrico:(2 acetil-CoA x 3 NADH x 2,5 ATP/NADH) + (2 acetil-CoA x 2 FADH2 x 2 ATP/FADH2) + (2 acetil-CoA x 1 ATP) =30 ATP
Sommando i contributi di ciascuna fase, otteniamo un massimo di 9 ATP + 5 ATP + 30 ATP =44 ATP.
Tuttavia, durante la glicolisi sono state consumate due molecole di ATP, quindi la produzione netta di ATP per molecola di glucosio è 44 ATP - 2 ATP =42 ATP.
Vale la pena notare che fonti diverse possono fornire valori leggermente diversi per la produzione di ATP durante la respirazione aerobica a causa delle variazioni nella contabilizzazione di determinate fasi. Ad esempio, alcune fonti contano l'ATP guadagnato dalla fosforilazione a livello del substrato nella glicolisi come 2 ATP anziché 1 ATP. Inoltre, l’efficienza precisa del trasferimento di energia può variare in determinate condizioni. Pertanto, per tenere conto di queste potenziali variazioni viene comunemente utilizzata la cifra 36-38 ATP.
