Contenuto
- Panoramica sulla respirazione cellulare aerobica
- Il predecessore del ciclo di Krebs: la glicolisi
- Ciclo di Krebs
- L'importanza della catena di trasporto degli elettroni
La principale differenza tra le condizioni anaerobiche e aerobiche è il fabbisogno di ossigeno. I processi anaerobici non richiedono ossigeno mentre i processi aerobici richiedono ossigeno. Il ciclo di Krebs, tuttavia, non è così semplice. Fa parte di un complesso processo a più fasi chiamato respirazione cellulare. Sebbene l'uso dell'ossigeno non sia direttamente coinvolto nel ciclo di Krebs, è considerato un processo aerobico.
Panoramica sulla respirazione cellulare aerobica
La respirazione cellulare aerobica si verifica quando le cellule consumano cibo per produrre energia sotto forma di adenina trifosfato o ATP. Il catabolismo del glucosio dello zucchero segna l'inizio della respirazione cellulare quando l'energia viene rilasciata dai suoi legami chimici. Il complesso processo è costituito da diversi componenti interdipendenti come la glicolisi, il ciclo di Krebs e la catena di trasporto degli elettroni. Complessivamente, il processo richiede 6 molecole di ossigeno per ogni molecola di glucosio. La formula chimica è 6O2 + C6H12O6 -> 6CO2 + 6H2O + energia ATP.
Il predecessore del ciclo di Krebs: la glicolisi
La glicolisi si verifica nel citoplasma della cellula e deve precedere il ciclo di Krebs. Il processo richiede l'uso di due molecole di ATP, ma quando il glucosio viene scomposto da una molecola di zucchero a sei atomi di carbonio in due molecole di zucchero a tre atomi di carbonio, vengono create quattro molecole di ATP e due di NADH. Lo zucchero a tre atomi di carbonio, noto come piruvato, e NADH vengono trasferiti nel ciclo di Krebs per creare più ATP in condizioni aerobiche. Se non è presente ossigeno, il piruvato non può entrare nel ciclo di Krebs ed è ulteriormente ossidato per produrre acido lattico.
Ciclo di Krebs
Il ciclo di Krebs si verifica nei mitocondri, noto anche come la centrale elettrica della cellula. Dopo che il piruvato arriva dal citoplasma, ogni molecola viene completamente scomposta da uno zucchero a tre atomi di carbonio in un frammento di due atomi di carbonio. La molecola risultante è attaccata a un coenzima, che avvia il ciclo di Krebs. Mentre il frammento di due carbonio attraversa il ciclo, ha una produzione netta di quattro molecole di anidride carbonica, sei molecole di NADH e due molecole di ATP e FADH2.
L'importanza della catena di trasporto degli elettroni
Quando NADH è ridotto a NAD, la catena di trasporto degli elettroni accetta gli elettroni dalle molecole. Man mano che gli elettroni vengono trasferiti su ciascun vettore all'interno della catena di trasporto degli elettroni, viene liberata energia libera che viene utilizzata per formare l'ATP. L'ossigeno è l'accettore finale degli elettroni nella catena di trasporto degli elettroni. Senza ossigeno, la catena di trasporto degli elettroni si inceppa di elettroni. Di conseguenza, il NAD non può essere prodotto, facendo sì che la glicolisi produca acido lattico anziché piruvato, che è un componente necessario del ciclo di Krebs. Pertanto, il ciclo di Krebs dipende fortemente dall'ossigeno, ritenendolo un processo aerobico.