1. Glicolisi: Ciò si verifica nel citoplasma della cellula e rompe il glucosio in piruvato, producendo una piccola quantità di ATP (adenosina trifosfato), la valuta energetica primaria delle cellule e NADH (nicotinamide adenina dinucleotide, un vettore di elettroni ad alta energia).
2. Ossidazione del piruvato: Il piruvato viene trasportato nei mitocondri e convertito in acetil-CoA, generando una piccola quantità di NADH.
3. Ciclo di Krebs (ciclo di acido citrico): L'acetil-CoA entra nel ciclo di Krebs, che produce più ATP, NADH e un altro vettore di elettroni chiamato FADH2 (Flavin adenine dinucleotide).
4. Catena di trasporto di elettroni: Gli elettroni ad alta energia di NADH e FADH2 vengono tramandati una serie di proteine nella membrana mitocondriale, rilasciando energia che viene utilizzata per pompare i protoni attraverso la membrana, creando un gradiente di concentrazione. Questo gradiente guida la produzione di una grande quantità di ATP attraverso un processo chiamato chemiosmosi.
Nel complesso, la respirazione cellulare produce circa 38 molecole ATP per molecola di glucosio. Questa energia è essenziale per vari processi cellulari, tra cui la contrazione muscolare, la sintesi proteica e il mantenimento della struttura cellulare.
Ecco una tabella di riepilogo:
| Fase | Posizione | Prodotti |
| --- | --- | --- |
| Glicolisi | Citoplasma | 2 ATP, 2 NADH, 2 piruvato |
| Ossidazione del piruvato | Matrice mitocondriale | 2 NADH, 2 acetil-CoA |
| Ciclo di Krebs | Matrice mitocondriale | 2 ATP, 6 NADH, 2 FADH2 |
| Catena di trasporto di elettroni | Membrana mitocondriale interiore | ~ 34 ATP |
Nota importante: L'efficienza della produzione di ATP varia a seconda del tipo di cella e delle condizioni.
