3 passi della respirazione cellulare ci fanno capire come le cellule ottengono energia dal glucosio in breve.

Come sapete, le piante si nutrono di un processo chiamato fotosintesi. La fotosintesi aiuta le piante ad immagazzinare energia sotto forma di glucosio. Anche gli animali hanno il glucosio dove l’energia viene immagazzinata e usata per crescere.

Ora, potresti avere qualche domanda sugli esseri viventi. Gli esseri viventi fanno uso di questa energia attraverso un processo chiamato respirazione cellulare. La respirazione cellulare gioca un ruolo importante nel rilasciare l’energia per scomporre il glucosio e produrre ATP (Adenosina Trifosfato).

L’Adenosina Trifosfato, noto anche come ATP, è un composto organico che fornisce energia alle cellule viventi del corpo. In questo processo, ogni molecola di glucosio produce 38 molecole di ATP. Ecco l’equazione qui sotto:

C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + ≈38 ATP

Fasi della respirazione cellulare

Qui ci sono tre importanti fasi della respirazione cellulare.

1. Fasi della respirazione cellulare 1 (Glicolisi):

Il termine glicolisi significa “sputare il glucosio” ed è importante per la respirazione cellulare. Questo processo essenziale avviene nel citosol del citoplasma. In questo processo di glicolisi, non ha bisogno di ossigeno per funzionare, il che è noto come respirazione anaerobica. La glicolisi richiede il glucosio per funzionare, che è necessario.

Equazione chimica per la glicolisi:

C6H12O6 + 2 NAD+ + 2 Pi + 2 ADP → 2 piruvato + 2 ATP + 2 NADH + 2 H2O

Due molecole di ATP devono scindere la molecola di glucosio e le due molecole portatrici di elettroni sono 2NAD+ (nicotinamide adenina dinucleotide). Successivamente, quattro molecole di ADP+P (Adenosina difosfato) diventeranno quattro molecole di ATP.

Vedi altro: Processo passo dopo passo della glicolisi.

Una molecola di glucosio scissa dagli enzimi e si forma in due molecole di piruvato come noto come acido piruvico. Quando le due molecole di piruvato si sono formate, l’energia ha rilasciato quattro molecole di ATP e i due portatori di elettroni NADH (Nicotinamide Adenina Dinucleotide + Idrogeno) realizzati.

Ora il reagente chimico della glicolisi era glucosio, NAD+, e ADP. Questo ha sei molecole di carbonio nella sua struttura.

Ora, i prodotti della glicolisi erano 2 acidi piruvici, 2ATP, e 2NADH. Queste molecole di piruvato sono composte da tre atomi di carbonio.

Inoltre, ogni molecola è composta da idrogeno e due molecole portatrici di elettroni. Le cellule del corpo possono utilizzare l’energia potenziale in modo efficiente e corretto.

1. Fasi della respirazione cellulare 2 (ciclo di Krebs o ciclo dell’acido citrico):

Il ciclo di Krebs o CAC (il ciclo dell’acido citrico) richiede molteplici reazioni chimiche che avvengono negli esseri viventi. Il ciclo di Krebs avviene nella matrice dei mitocondri nelle cellule eucariotiche.

Il ciclo di Krebs libera l’energia immagazzinata con il metodo dell’ossidazione dell’acetil-CoA.

Il ciclo di Krebs inizia con l’acetil-CoA, che reagisce con la molecola a quattro carboni nota come OAA (Oxaloacetato). Durante il legame con l’OAA, produce acido citrico che comprende sei atomi di carbonio. Di conseguenza, il ciclo di Krebs è anche conosciuto come ciclo dell’acido citrico.

Questo acetil-CoA proviene dagli acidi piruvici, il prodotto finale della glicolisi.

L’acido piruvico non partecipa direttamente alle reazioni del ciclo di Krebs. Si converte prima in acetil-CoA. L’acetil-CoA entra nel ciclo di Krebs.

La molecola di accettore a quattro carboni influenza il ciclo, che fa due acetil-CoA (ciascuno contiene due molecole di carbonio). Allo stesso tempo, due carbonio Acetil-CoA legame con una molecola di quattro carbonio in tutto il ciclo, e poi forma CO2 e diverse molecole di elettroni.

Inoltre, carbonio legami con acidi piruvici e tra cui le molecole di ossigeno per fare 6CO2. Inoltre, 8 molecole di trasportatore di elettroni NADH e 2 FADH2, e 2 molecole di ATP si formano insieme, in cui la cellula può utilizzare l’energia potenziale.

Ricordo, una molecola accettore di quattro carboni non cambia mai e si dichiara sempre alla sua prima forma per prendere un altro Acetil CoA per un giro supplementare per il ciclo di Krebs. Il ciclo di Krebs si ripete continuamente e continuamente.

Come sapete, tutti i carboni continuano a legarsi con gli acidi piruvici, e con le molecole di ossigeno e diventano anidride carbonica, che è il secondo passo della respirazione cellulare.

Inoltre, gli atomi di idrogeno, e gli elettroni su NADH, e FADH2 sono rimasti dal glucosio originale. Di conseguenza, gli atomi di idrogeno, e gli elettroni di NADH, e FADH2, che porteranno alla catena di trasporto degli elettroni per le condizioni di alta energia per la respirazione cellulare.

I risultati del ciclo di Krebs sono:

• 4 ATP (contiene 2 molecole della glicolisi)
• 10 NADH (contiene 2 molecole della glicolisi)
• 2 FADH2

1. Fasi della respirazione cellulare 3 (catena di trasporto degli elettroni):

La terza fase della respirazione cellulare indica la catena di trasporto degli elettroni. La catena di trasporto degli elettroni implica un gruppo di trasportatori di elettroni e sistemi che si spostano da un donatore di elettroni agli accettori di elettroni nel centro della membrana mitocondriale.

Vedi di più:

• A 2 Z sulla catena di trasporto degli elettroni o fosforilazione ossidativa
• Discussione dettagliata sui passi della respirazione cellulare

I reagenti della catena di trasporto degli elettroni contengono 10 molecole di trasportatore di elettroni NADH, 2FADH2, sei atomi di ossigeno dalla molecola di glucosio iniziale, e soprattutto, 34 ADP e P per legarsi con la ATP sintasi. L’ATP sintasi è un tipo di enzima che produce continuamente ATP per le reazioni e la respirazione cellulare. 10 NADH è di 2 molecole dalla glicolisi, 8 molecole dal ciclo di Krebs. 2FADH2 è accettato dal ciclo di Krebs.

Inoltre, questi reagenti trasferiranno gli elettroni dalle molecole portatrici di elettroni dall’alta alla bassa catena di trasporto usando il trasporto attivo. Il NADH e il FADH2 hanno scaricato elettroni ad alta energia potenziale. D’altra parte, la catena di trasporto degli elettroni è dalla membrana centrale del mitocondrio, che ha occupato gli elettroni ad alto potenziale energetico lungo il percorso.

Ci sono tre tipi di molecole nel sistema di trasporto degli elettroni.

1. Flavoproteina
2. Citocromo
3. Ubiquinoni o Coenzima Q.

Come sapete, gli elettroni ad alto potenziale energetico vengono catturati, mentre gli elettroni ad alta energia trasportano anche ioni idrogeno da NADH e FADH2 da un lato all’altro della membrana centrale dei mitocondri.

NADH e FADH2 sono nella matrice dei mitocondri e accettano la catena di trasporto degli elettroni per generare ATP ripetutamente. 10 elettroni NADH hanno un fabbisogno energetico inferiore, quindi non causeranno molti ATP. Il NADH darà incidentalmente 3 ATP, mentre ogni FADH2 creerà 2 ATP in modo efficiente nella cellula. Produce alcuni ATP perché gli elettroni trasferiti alla catena di trasporto degli elettroni che ha livelli di energia insignificantemente inferiori al NADH.

Questa respirazione aerobica risulterà a meno che le cellule del corpo non usino efficacemente l’ossigeno. In generale, questi aspetti della respirazione aerobica utilizzati per determinare gli ATP dalle molecole di glucosio nella respirazione cellulare. Il glucosio gioca un ruolo vitale nella glicolisi, il ciclo di Krebs, ETC (Electron Transport Chain). Una molecola di glucosio può potenzialmente causare 38 molecole di ATP dalla respirazione cellulare.

Catabolismo di proteine, grassi e carboidrati nelle 3 fasi della respirazione cellulare

Fase 1: l’ossidazione degli acidi grassi, del glucosio e di alcuni aminoacidi produce acetil-CoA.

Fase 2: l’ossidazione dei gruppi acetilici nel ciclo dell’acido citrico comprende quattro fasi in cui gli elettroni vengono estratti.

Fase 3: gli elettroni trasportati da NADH e FADH2 sono incanalati in una catena di trasportatori di elettroni mitocondriali (o, nei batteri, legati alla membrana plasmatica) – la catena respiratoria – riducendo infine O2 a H2O. Questo flusso di elettroni guida la produzione di ATP.