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Che cos'è la respirazione cellulare


La respirazione cellulare aerobica chiama in causa i mitocondri, strutture molto antiche da cui dipendiamo, con un loro DNA. I mitocondri svolgono la respirazione aerobica. Il primo passo è la decarbossilazione ossidativa del piruvato. Il DNA mitocondriale è completamente materno.
La respirazione aerobica consiste anche nel ciclo di Krebs (nella matrice dei mitocondri, come la decarbossilazione ossidativa) e la fosforilazione ossidativa (nello spazio tra le due membrane dei mitocondri). Non c’è solo un enzima che lavora.
Il coenzima A, che deriva dalla vitamina B5 si deve legare al gruppo SH (gruppo funzionale tiolico); la cisteina si unisce ad un’altra cisteina. L’ossigeno del gruppo carbossilico del piruvato si lega al coenzima A, formando Acetil-CoA. In questo passaggio si riduce un NAD+ che diventa NADH, permettendo il ciclo di Krebs.
Nella prima tappa del ciclo di Krebs l’acetil-CoA si lega all’ossalacetato. Il primo ha 2 atomi di C (nel gruppo acetile); l’acetile agisce con l’ossalacetato formando l’acido citrico, o citrato (molecola a 6 atomi di C). A questo punto il citrato perde le 2 molecole di CO2 (nella tappa 3 e 4); si ritorna ad una molecola con 4 atomi di C, che poi subisce altre reazioni. Una molecola di CO2 era già uscita nella carbossilazione ossidativa del piruvato. La decarbossilazione ossidativa avviene per 2 molecole di piruvato, e il ciclo di Krebs avviene con 2 acetil-CoA; questo perché da una molecola di glucosio, con la glicolisi, si sono formate 2 molecole di piruvato. La CO2, nella formula generale della respirazione cellulare, è un prodotto (da un glucosio 6 CO2). Per formarsi l’acetil-CoA ha fatto ridurre un NAD+ (in realtà sono 2 perché 2 piruvati). Gli NADH andranno insieme agli altri nella fase finale per produrre ATP. L’NAD+, che deriva da una vitamina, viene trasformata in una forma diversa ed entra in un ciclo di reazioni redox. La vitamina B3 deriva da qualcosa che abbiamo mangiato; l’organismo poi li utilizza molto perché si riducono e si ossidano, nella fosforilazione ossidativa: l’ultima fase della respirazione cellulare in cui si formerà poi ATP. Gli NAD+ e FAD si riducono nelle tappe 3, 4, 5, 6 e 8; si riossideranno e la loro forma ossidata tornerà nel ciclo di Krebs.
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