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Le fasi della respirazione aerobica


In presenza di ossigeno le cellule sono in grado di degradare il piruvato, prodotto nella glicolisi, sino ad acqua ed anidride carbonica.
In una prima fase l’acido piruvico viene decarbossilato (un atomo di carbonio viene rimosso e liberato sotto forma di CO2 )ossidato,quindi legato al coenzima A (CoA) nel composto acetil-CoA. Queste reazioni vengono catalizzate da un complesso di enzimi che va sotto il nome di piruvato deidrogenasi.
piruvato + coenzima A + NAD += acetil-CoA + NADH + H+ + CO2

Le molecole di acetil-CoA,ADP,NAD+,FAD (flavinadenin, dinucleotide), rientrano in una serie ciclica di reazioni, definita ciclo di Krebs o ciclo dell’acido citrico, che si realizza nella matrice mitocondriale.


Il ciclo di Krebs


Appena immesso nel ciclo, l’acetile portato dal CoA viene trasferito un composto di 4 atomi di C, l' ossalacetato, con il quale forma il citrato (a sei atomi di C). Ossalacetato e citrato sono le forme ionizzate (— COO-) dell’acido ossalacetico e citrico.
Il ciclo comporta la produzione di 2 molecole di CO2, e una di ATP, con liberazione di elettroni e protoni che riducono i coenzimi NAD e FAD .
I coenzimi ridotti NADH e FADH2 fungono da trasportatori dell’energia; essi infatti restituiscono l’energia trasferendo e- e H ad una catena di trasporto, costituita dai citocromi e da altre sostanze. Gli elettroni mediante reazioni redox vengono via via ceduti a sostanze con potenziale di ossidoriduzione più positivo. In questo processo l’ultimo elemento della catena di trasporto è costituito dall’ossigeno e con esso protoni ed elettroni vanno a costituire l’acqua.
Il sistema di trasporto degli e è inserito in maniera particolare e sequenziale nella membrana interna mitocondriale. In particolare la catena respiratoria è costituita da complessi proteici, secondo la successione qui di seguito indicata (FIG. 6.8).
I citocromi sono proteine composte contenenti Fe; il ferro è presente nel gruppo prostetico (ferroporfirina).
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