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La respirazione cellulare


Il nutriente più utilizzato dalle cellule per ricavare energia è il glucosio (C6H12O6), una molecola con elevata resa energetica.

La demolizione del glucosio, conosciuta anche come respirazione cellulare, è un processo che permette alla cellula di produrre energia sotto forma di ATP, molecola “energetica” essenziale per tutti gli esseri viventi.
La reazione chimica della respirazione cellulare può essere così schematizzata:

C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + Energia

La respirazione cellulare si svolge in parte nel citoplasma e in parte nei mitocondri.
I mitocondri, presenti in numero variabile nel citoplasma di ogni cellula, sono costituiti da una membrana esterna e da una membrana interna, ripiegata a formare le creste mitocondriali; lo spazio delimitato dalla membrana interna è riempito da una sostanza gelatinosa, detta matrice.

La demolizione del glucosio avviene in tre tappe, ognuna delle quali è catalizzata da uno specifico enzima

Prima tappa La glicolisi si svolge nel citoplasma e consiste nella demolizione parziale del glucosio in due molecole di acido piruvico o piruvato, con liberazione di una piccola quantità di energia.

Seconda tappa, il ciclo di Krebs: ogni molecola di acido piruvico prodotto nella glicolisi lascia il citoplasma ed entra nei mitocondri.

Terza tappa la fosforilazione ossidativa: ossidazione delle molecole di NADH e di FADH2 che si sono formate nelle fasi precedenti della respirazione, con cessione degli elettroni all’ossigeno.

Qualunque tipo di cellula è in grado di sintetizzare ATP attraverso la glicolisi, un processo in cui nessuna reazione necessita di ossigeno. In mancanza di ossigeno, però, la respirazione cellulare non può completarsi e la cellula è costretta a degradare il piruvato prodotto dalla glicolisi attraverso un altro processo, la fermentazione, una via metabolica anaerobia che si svolge nel citoplasma della cellula.

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