1. Carburante:
* Glucosio: Questa è la fonte di carburante primaria per la maggior parte delle cellule animali. È suddiviso attraverso la glicolisi nel citoplasma, generando piruvato.
* Acidi grassi: Queste sono importanti fonti energetiche, specialmente durante il digiuno o l'esercizio fisico prolungato. Sono suddivisi in acetil-CoA attraverso la beta-ossidazione nei mitocondri.
* Aminoacidi: Sebbene non sia il combustibile primario, gli aminoacidi possono essere utilizzati per la produzione di energia in determinate condizioni.
2. Ossigeno:
* Oxygen (O2): L'accettore di elettroni finali nella catena di trasporto di elettroni, che è il processo principale nei mitocondri per la produzione di ATP. L'ossigeno è cruciale per la fosforilazione ossidativa.
3. Carrier elettronici:
* NADH: Forma ridotta di nicotinamide adenina dinucleotide, trasporta elettroni dalla glicolisi e dal ciclo dell'acido citrico alla catena di trasporto degli elettroni.
* fadh2: La forma ridotta di flavina adenina dinucleotide, trasporta elettroni dal ciclo dell'acido citrico alla catena di trasporto degli elettroni.
4. Acqua:
* Acqua (H2O): Un sottoprodotto della fosforilazione ossidativa, in cui gli elettroni sono combinati con ossigeno e protoni per formare acqua.
5. Coenzymes e altre molecole:
* Coenzyme A (COA): Un componente critico nella rottura di carboidrati, grassi e proteine, facilitando la formazione di acetil-CoA.
* ADP: Adenosina difosfato, una molecola che accetta un gruppo di fosfato durante la produzione di ATP.
* fosfato (PI): Richiesto per la fosforilazione di ADP all'ATP.
Il processo:
Queste molecole lavorano insieme in una complessa serie di reazioni:
1. Glicolisi: Il glucosio viene suddiviso in piruvato, generando una piccola quantità di ATP e NADH.
2. Ciclo di acido citrico (ciclo di Krebs): Il piruvato viene convertito in acetil-CoA ed entra nel ciclo dell'acido citrico, generando NADH, FADH2 e ATP.
3. Catena di trasporto di elettroni: Gli elettroni di NADH e FADH2 vengono passati attraverso una serie di complessi proteici, rilasciando energia per pompare protoni attraverso la membrana mitocondriale.
4. Fosforilazione ossidativa: Il gradiente protonico creato nella catena di trasporto elettronico guida la produzione di ATP dall'enzima ATP sintasi.
Senza queste molecole, non si verificherebbero i processi mitocondriali di produzione di energia.
