Respirazione Cellulare - Fasi

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Le Tre Fasi della Respirazione Cellulare

Le fasi che compongono la Respirazione Cellulare sono tre e vengono descritte di seguito.

La Glicolisi corrisponde alla scissione di Molecole di Glucosio a metà sfruttando l’ATP, in modo da formare due molecole di ATP, due molecole di NADH e anche altre due di Acido Piruvico; in presenza di ossigeno avviene la Respirazione Cellulare, che porterà alla produzione finale di ATP, Anidride Carbonica e Acqua; mentre in assenza di ossigeno avviene nel Citosol la Fermentazione, che porta alla produzione di Etanolo, Acido Acetico ed Acido Lattico.

Dopo la Glicolisi, l’Acido Piruvico, composto da tre Atomi di Carbonio, viene trasformato in Acetile, ossia una derivazione del Glucosio con un Atomo di Carbonio in meno con il rilascio di CO2; questo avviene poiché l’Acido Piruvico non può entrare nei Mitocondri, ma solo l’Acetile.

A questo punto un Coenzima, definito “Coenzima A”, si lega all’Acetile e forma l’”Acetil-Coenzima A”, che a questo punto entra nel Ciclo di Krebs.

Il Ciclo di Krebs corrisponde alla fonte principale di Elettroni di tutte le tappe della Respirazione Cellulare. In questo Ciclo di Krebs vengono a formarsi complessivamente 6 NADH, 2FADH2 e 2 ATP.
Ogni molecola di Glucosio compie due giri del Ciclo, visto che da ognuna di queste si formano due molecole di “Acetil-Coenzima A”.

Successivamente il FADH2 e il NADH trasportano gli Elettroni e gli Ioni H+ verso la tappa successiva, ossia la Fosforilazione Ossidativa.

→Il “FAD” nella Forma Ridotta corrisponde a “FADH2”, mentre in Forma Ossidata a “FADH”;
→Il “NAD” nella Forma Ridotta corrisponde a “NADH”, mentre in Forma Ossidata a “NAD+”.

La Fosforilazione Ossidativa è chiamata così poiché comprende un processo di Ossidazione, ossia il trasporto di Elettroni, più la produzione totale di 36 ATP.

In questa terza ed ultima tappa della Respirazione Cellulare l’Energia necessaria per procurare ATP sono i Carboidrati, i Lipidi e le Proteine. I Carboidrati sono i più utilizzati, mentre i Lipidi vengono soprattutto immagazzinati, soprattutto perché questi ultimi occupano meno spazio a parità d’energia.
Il Carboidrato base usato per procurare ATP è, ovviamente, il Glucosio, difatti grazie a quest’ultimo l’ATP riesce ad essere ricaricato, seppur in modo indiretto: vengono sottratti elettroni al Glucosio e traportati dal NAD e dal FAD, quindi la Molecola di Glucosio, ricca di energia (l’energia del Glucosio è di tipo Chimico), viene ossidata da un’altra molecola, che a sua volta viene ossidata dalla molecola che la segue lungo la catena di trasporto degli elettroni.
Dopo ciò si arriva alla fase finale di questa terza tappa, nella quale Elettroni e Ioni H+ vengono trasportati dalla camera interna mitocondriale a quella esterna, dove incontrano l’ossigeno, però precedentemente, ogni atomo di ossigeno cattura due elettroni e forma una molecola d’acqua: ½O2 + 2H+ + 2e(-) → H2O
Passando lungo la catena di trasporto, fino a raggiungere l’ossigeno, gli elettroni, un po’ alla volta, cedono energia attraverso reazioni redox, e questa energia viene usata dalla cellula per formare ATP.
L’ATP viene formato grazie ad un Enzima, l’ATP-Sintetasi, che aggiunge un gruppo fosfato dell’ADP per produrre quindi ATP.
Il funzionamento di questo Enzima è alimentato dall’energia potenziale immagazzinata nel gradiente di concentrazione degli Ioni H+ tra i due lati della membrana mitocondriale.