Ciclo di Krebs, catena respiratoria

Ciclo di Krebs e catena respiratoria

Il composto organico da ossidare più comunemente impiegato nel processo respiratorio è lo zucchero (di norma il glucosio), che viene degradato con i processi già illustrati nella fermentazione (glicolisi) ad acido piruvico.

L'acido piruvico a sua volta è ossidato ad anidride carbonica e acqua con un'efficiente produzione di ATP tramite una lunga serie di reazioni denominate ciclo degli acidi tricarbossilici, (ciclo o ciclo dell'acido citrico).

Respirazione: ciclo di Krebs, catena respiratoria e fosforilazione ossidativa

L'ossidazione iniziale dell'acido piruvico e le successive del ciclo TCA determinano la liberazione di elettroni (5 coppie di H), che saranno trasferiti attraverso la catena d'accettori, detta catena respiratoria, a un accettore finale (ossigeno o altre sostanze inorganiche).

La catena respiratoria nei batteri è costituita da coenzimi, situati a livello della membrana cellulare o delle sue invaginazioni (mesosomi), e dai rispettivi substrati. Tali coenzimi costituiscono una catena sequenziale di reazioni di ossido-riduzione con cui gli elettroni, derivati dall'ossidazione del substrato, sono trasferiti all'accettore finale.

Il complesso coenzimatico è costituito da NAD, FAD e citocromi, che si presentano con questa sequenza nella catena respiratoria.

Sintesi delle strutture in una cellula di Escherichia coli a partire dal glucosio

Il NADH è la fonte di elettroni. L'ubichinone-8 (Q) collega la NADH deidrogenasi con i due sistemi di ossidasi terminali che agiscono a diversi livelli di ossigeno. Almeno cinque citocromi sono coinvolti: b₅₅₈, b₅₉₅, b₅₆₂, d e o.