Concetti Chiave
- La fase finale della respirazione cellulare avviene nelle creste mitocondriali e si concentra sull'ossidazione di NADH e FADH2.
- Il processo porta alla produzione di ATP e all'accettazione finale degli elettroni da parte dell'ossigeno, formando acqua.
- Il bilancio teorico di ATP prodotto è di 38, ma il bilancio effettivo è di 36 a causa della spesa energetica necessaria per il trasporto dei NADH.
- La respirazione aerobica produce più energia rispetto ai processi alternativi, come la fermentazione, che si attivano in assenza di ossigeno.
- La presenza di ossigeno è fondamentale per massimizzare la produzione di ATP durante la respirazione cellulare.
La fase finale della respirazione
E' la terza fase della respirazione cellulare, che avviene dopo la glicolisi e dopo il ciclo di Krebs; è quindi la fase finale.
Questa fase si svolge nelle creste mitocondriali. È un processo che porta all’ossidazione di NADH e FADH2, ed ha come prodotti NAD, FAD, 2 protoni H+ e 2 elettroni e-. Gli elettroni passano attraverso i citocromi (delle particolari proteine), i quali li trasportano da livelli energetici superiori a livelli energetici inferiori.
Qual è la produzione di ATP e il bilancio energetico?
Questa liberazione di energia porta alla produzione di ATP. Alla fine l’accettore finale degli elettroni è l’ossigeno O2-, che si lega con gli H+ derivanti dal NADH e FADH2 producendo H2O.
Alla fine di tutte e tre le fasi il bilancio teorico è di 38 ATP, mentre il bilancio effettivo è di 36 ATP, in quanto per consentire il passaggio dei 2 NADH prodotti nella glicolisi attraverso la doppia membrana selettiva dei mitocondri è necessario spendere 2 ATP.
Condizioni aerobiche e alternative
Quanto detto vale solamente se il processo avviene in ambiente aerobio, ovvero in presenza di ossigeno. Se l'ossigeno non è presente allora avverranno altri processi, come la respirazione aerobica oppure la fermentazione (nel caso in cui l'ossigeno sia carente). E' importante specificare che la respirazione che avviene in presenza di ossigeno è quella che produce più energia in termini di ATP.
Domande da interrogazione
- Qual è il ruolo delle creste mitocondriali nella fase finale della respirazione cellulare?
- Qual è il bilancio energetico teorico ed effettivo della respirazione cellulare?
- Cosa succede alla respirazione cellulare in assenza di ossigeno?
Le creste mitocondriali sono il luogo in cui avviene la fase finale della respirazione cellulare, che comporta l'ossidazione di NADH e FADH2, portando alla produzione di ATP attraverso il trasporto di elettroni.
Il bilancio teorico della respirazione cellulare è di 38 ATP, ma il bilancio effettivo è di 36 ATP, poiché sono necessari 2 ATP per il passaggio dei 2 NADH prodotti nella glicolisi attraverso la membrana mitocondriale.
In assenza di ossigeno, la respirazione cellulare non può avvenire in modo aerobico e si attivano processi alternativi come la respirazione anaerobica o la fermentazione, che producono meno energia in termini di ATP.
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