1. Glicolisi (citoplasma):
- Il glucosio, uno zucchero semplice, viene suddiviso in piruvato.
- Questo processo produce una piccola quantità di ATP (2 molecole) e NADH, un portatore di elettroni.
2. Ciclo di Krebs (mitocondri):
- Il piruvato entra nei mitocondri ed è ulteriormente scomposto, producendo anidride carbonica, più NADH e FADH2 (un altro portatore di elettroni) e una piccola quantità di ATP (2 molecole).
3. Catena di trasporto di elettroni (mitocondri):
- I NADH e FADH2 forniscono elettroni alla catena di trasporto di elettroni, una serie di complessi proteici incorporati nella membrana mitocondriale.
- Mentre gli elettroni si muovono lungo la catena, rilasciano energia che viene utilizzata per pompare i protoni attraverso la membrana, creando un gradiente di protoni.
- Questo gradiente fornisce l'energia per ATP sintasi, un complesso proteico che utilizza il flusso di protoni per produrre grandi quantità di ATP (circa 34 molecole).
Nel complesso, la respirazione cellulare può essere riassunta come segue:
glucosio + ossigeno → anidride carbonica + acqua + ATP
Oltre alla respirazione cellulare, le cellule possono anche produrre ATP attraverso altri mezzi:
* Fotosintesi: Nelle piante e in altri organismi fotosintetici, la luce solare viene utilizzata per convertire l'anidride carbonica e l'acqua in glucosio e ossigeno. Questo processo genera ATP direttamente.
* Respirazione anaerobica: Alcuni organismi, come i batteri, possono produrre ATP senza ossigeno attraverso la fermentazione. Questo processo è meno efficiente della respirazione aerobica ma può sostenere la vita in assenza di ossigeno.
L'ATP prodotto attraverso questi processi viene quindi utilizzato per alimentare vari processi cellulari, come:
* Contrazione muscolare
* Trasporto attivo
* Sintesi proteica
* Segnalazione cellulare
* Replica del DNA
In breve, ATP è la valuta energetica della vita e la sua produzione è vitale per tutti gli organismi viventi. La respirazione cellulare, la fotosintesi e la respirazione anaerobica sono i principali percorsi usati dalle cellule per generare questa fonte di energia essenziale.
