2. L a respirazione cellulare è un processo di ossidazione delle sostanze, cioè in presenza di O 2 il glucosio viene demolito .
3. Questo processo di ossidazione è possibile grazie agli enzimi , che sono moltissimi e catalizzano ciascuno una reazione specifica . Ogni passaggio di reazione richiede l’intervento di un enzima. Le tappe della respirazione cellulare sono controllate da enzimi e si verificano in due fasi: la prima fase detta anaerobica (senza ossigeno) o glicolisi che avviene nel citoplasma senza coinvolgimento di ossigeno; una seconda fase detta aerobica (con ossigeno) che avviene nei mitocondri e che richiede ossigeno, cioè il ciclo di krebs .
4. Il glucosio entra nel citoplasma, qui il glucosio (C 6 H 12 O 6 ) va incontro ad una serie di reazioni ciascuna caratterizzata da un enzima specifico, che porterano alla formazione di due molecole di acido piruvico . Nella glicolisi avviene la scissione dello zucchero: la molecola di glucosio si spezza a metà e vengono liberate due molecole di ATP . Glicolisi
5. L a glicolisi è un processo che non necessita di O 2 e viene detto processo anaerobico . La glicolisi è un processo preparatorio alla respirazione che ha sede nei mitocondri. La glicolisi si può cosi riassumere : C 6 H 12 O 6 + 2 ADP + 2 P = 2CH 3 CO COOH+ 2 ATP
6. In presenza di ossigeno: l’acido piruvico entra nel mitocondrio e si pone nella matrice mitocondriale e qui grazie agli enzimi perde il gruppo O 2 Acido piruvico
7. L’ acido piruvico si ossida e si vengono a formare due molecole: gruppo acetile . Dopo di che si lega al coenzima A ( Co A), si forma così l’ acetil Co A . Poi la molecola può entrare nel ciclo di krebs.
9. Una volta entrato nella membrana del mitocondrio dall’acetilCoA si stacca il CoA e rimane il gruppo acetile . Il gruppo acetile si combina con l’ acido ossalacetico dando origine all’ acido citrico.
10. Ciclo di Krebs È una sequenza biochimica che porta alla demolizione completa di una molecola di glucosio . Si parte da una molecola a 6 atomi di carbonio per poi tornare a 4. Come in ogni processo svolto dalla cellula ogni passaggio è catalizzato da un enzima specifico.
11. Dopo due giri ( perché erano presenti due molecole di acido piruvico) del ciclo si completa l’ossidazione di una molecola di glucosio.
12. Il ciclo di Krebs si può cosi riassumere: Acido ossalacetico + acetil-CoA + H 2 O + ADP + Pi + 3NAD + +FAD Acido ossalacetico + 2CO 2 + CoA + ATP + 3NADH + 3 H + + FADH 2
13. L’ energia liberata dall’ ossidazione del carbonio è utilizzata per formare ADP in ATP nel trasporto finale di elettroni.
14. Trasporto finale degli elettroni Gli elettroni trovandosi ad un livello energetico alto, scendono gradualmente a un livello energetico inferiore. Livello energetico Alto Basso Passaggio degli elettroni Alto
15. La catena è costituita da vari trasportatori di elettroni, che li accolgono mano a mano ad un livello energetico inferiore. Alcuni trasportatori sono i Citocromi. I trasportatori principali sono il flavin mononucleotide , FMN , il coenzima Q, CoQ , e i citocromi b,c,a e a 3 .
17. Passando lungo la catena di trasporto gli elettroni scendono a livelli energetici più bassi liberando energia che verrà utilizzata per la formazione di ATP.
18. Gli elettroni entrano nella catena quando sono trasferiti all’ FMN, che poi passando al CoQ, che a sua volta passerà gli elettroni al trasportatore successivo e così via. Gli elettroni vengono presi dall’ ossigeno e insieme agli ioni idrogeno formeranno acqua , mentre gli ioni idrogeni che passerrano per il complesso ATP-sintetasi daranno ATP .
19. Fosforilazione Ossidativa La fosforilazione ossidativa è il processo, che avviene nei mitocondri, durante il quale la cellula produce ATP partendo da ADP + P.
20. Gli ioni H + vengono pompati fuori contro gradiente e si accumulano tra lo spazio delle due membrane.
21. Tornano all’ interno gli ioni passando per il complesso proteico ATP-sintetasi, formato da una subunità F 0 e una F 1.
22. Passando per il complesso gli ioni provocano un cambiamento nella struttura dell’ ATP-sintetasi cosi che si formi ATP da ADP+ energia+ P
23. Bilancio energetico totale Glicolisi All'inizio abbiamo consumato 2ATP in seguito vengono prodotte 4ATP. Per concludere la gligolisi ci fornisce solo 2ATP. È opportuno analizzare la produzione del NADH: ciascun NADH produrrà, nella fosforilazione ossidativa 3ATP. Nella glicolisi si producono 2NADH equivalenti a 6ATP. Il bilancio netto è di 8ATP
24. Passaggio preliminare prima del ciclo di krebs: La trasformazione dell’ acido piruvico in acetilCoA produce 2 molecole di NADH, quindi avremo la produzione di 6 ATP .
25. Ciclo di krebs: Nel ciclo di Krebssi producono 2 molecole di ATP , 6 NADH e FADH 2 che pruduce 4 ATP . Quindi Avremo 2+( 6x3) + 4= 24 ATP
26. Totale: 8 ATP + 6 ATP + 24 ATP = 38 ATP Glicolisi Passaggio Ciclo di Krebs
