La respirazione cellulare La respirazione cellulare è il processo mediante il quale gli organismi aerobi ricavano energia a partire dal glucosio. La reazione globale è la seguente. C6H12O6 + glucosio 6 O2 6 CO2 + 6 H2O + 38 ATP ossigeno diossido di carbonio acqua energia Alcune cellule hanno una resa energetica lievemente inferiore e producono un massimo di 34-36 molecole di ATP. La respirazione cellulare può essere suddivisa in 3 fasi: glicolisi; ciclo di Krebs; catena di trasporto degli elettroni e fosforilazione ossidativa. DEVI SAPERE La glicolisi La glicolisi costituisce il primo passo per la conversione del glucosio in energia (tramite ossidazione) ed è una tappa del metabolismo glucidico comune sia alla respirazione celluossidazione lare sia alle fermentazioni. 1. All interno delle cellule (nel citoplasma) il glucosio (che ha 6 atomi di carbonio) viene scisso in 2 molecole di acido piruvico (che hanno 3 atomi di carbonio ciascuna). Gli elettroni prodotti vengono immagazzinati sotto forma dei coenzimi ossidoriduttivi NADH. 2. Le due molecole di acido piruvico vengono convogliate all interno dei mitocondri, gli organelli cellulari deputati alla produzione di energia. 3. Nei mitocondri l acido piruvico perde un atomo di carbonio sotto forma di diossido di carbonio (CO2) e la molecola di acetato rimanente (che ha 2 atomi di carbonio) si lega al Coenzima A (CoA) formando l acetil-CoA (acetil-coenzima A). La glicolisi produce anche 2 molecole di ATP. + 2 H+ 2 NADH 2 NAD+ glucosio 2 ADP NAD+ + 2 P NADH 2 ATP + 2 molecole di acido piruvico Le reazioni redox Le reazioni redox o di ossidoriduzione sono reazioni chimiche che prevedono lo scambio di elettroni da una molecola riducente a una molecola ossidante, che riceve gli elettroni. Si tratta quindi di due semireazioni complementari in cui la molecola che riceve gli elettroni si riduce, mentre la molecola che li cede si ossida. Gli elettroni scambiati durante le reazioni metaboliche di tipo ossidativo vengono trasferiti dai coenzimi NAD e FAD. molecola riducente A H+ A CoA acido piruvico CHE molecola ossidante e- B e- ee- B acetil-CoA (acetil coenzima A) CO2 Coenzima A L acetil-coenzima A (CH3COSCoA) spesso abbreviato in acetil-CoA, è una molecola fondamentale nel metabolismo di tutti gli organismi viventi; è composta da un gruppo acetato (CH3CO ) e dal coenzima A, che ha una struttura complessa che è sintetizzata in formula con SCoA. CAPITOLO 2 I glucidi 289