sedi di formazione dell'ATP

La glicolisi avviene fuori dai mitocondri, nel citosol. Il ciclo di Krebs e le reazioni della catena di trasporto degli elettroni avvengono nei mitocondri.
Nel corso della glicolisi, quando ogni molecola di glucosio è scissa in due molecole di acido piruvico vengono rimossi atomi di idrogeno contenenti elettroni a elevato livello di energia. L'acido piruvico entra nei mitocondri, dove gli enzimi del ciclo di Krebs rimuovono altro idrogeno e degradano l'acido piruvico a diossido di carbonio. Nella glicolisi e nel ciclo di Krebs si formano piccole quantità di ATP.

L'energia chimica derivata dalla glicolisi e dal ciclo di Krebs sotto forma di atomi di idrogeno contenenti elettroni ricchi di energia viene poi trasferita alla catena di trasporto degli elettroni, che è incorporata nella membrana delle creste mitocondriali. La catena di trasporto degli elettroni effettua la fosforilazione ossidativa, che produce la maggior parte dell'ATP generato con la respirazione cellulare e alla fine unisce l'idrogeno con l'ossigeno formando acqua.

Poiché il glucosio è il «carburante» principale per la produzione di ATP, l’omeostasi del livello del glucosio nel sangue ha importanza cruciale. Se il livello è eccessivamente alto (iperglicemia), parte del glucosio in eccesso è immagazzinato nelle cellule (in particolare nel fegato e nel muscolo) sotto forma di glicogeno. Se il livello ematico è ancora troppo elevato, il glucosio in eccesso è convertito in grassi. Non c’è dubbio che l’ingestione di grandi quantità di alimenti estremamente ricchi di calorie, come caramelle e altri dolciumi, determina un rapido deposito di grassi nel tessuto adiposo dell’organismo. Quando il livello ematico del glucosio è troppo basso (ipoglicemia), il fegato degrada il glicogeno accumulato e libera nel sangue glucosio utilizzabile da parte delle cellule.