Concetti Chiave
- La respirazione aerobica degrada il piruvato fino ad acqua e anidride carbonica in presenza di ossigeno.
- L'acido piruvico viene trasformato in acetil-CoA tramite decarbossilazione e ossidazione.
- Il ciclo di Krebs avviene nella matrice mitocondriale e coinvolge l'acetil-CoA in reazioni cicliche.
- Il ciclo di Krebs produce CO2, ATP e riduce i coenzimi NAD e FAD.
- I coenzimi ridotti trasferiscono energia attraverso una catena di trasporto elettronico fino all'ossigeno.
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).
Domande da interrogazione
- Qual è il ruolo dell'acetil-CoA nella respirazione aerobica?
- Come avviene la produzione di energia nel ciclo di Krebs?
- Qual è il ruolo della catena di trasporto degli elettroni nella respirazione aerobica?
L'acetil-CoA è fondamentale nella respirazione aerobica poiché entra nel ciclo di Krebs, dove viene combinato con l'ossalacetato per formare il citrato, avviando una serie di reazioni che producono CO2, ATP, e coenzimi ridotti come NADH e FADH2.
Nel ciclo di Krebs, l'energia viene prodotta attraverso la decarbossilazione e ossidazione di molecole, che porta alla formazione di ATP e alla riduzione dei coenzimi NAD e FAD, i quali trasportano elettroni e protoni alla catena di trasporto degli elettroni.
La catena di trasporto degli elettroni, situata nella membrana interna mitocondriale, trasferisce elettroni attraverso una serie di reazioni redox, culminando nella formazione di acqua con l'ossigeno come accettore finale, e contribuendo alla produzione di energia.
Accedi a tutti gli appunti
Tutor AI: studia meglio e in meno tempo
