Respirazione Aerobica

Respirazione aerobica Coinvolge tre tipi di reazioni: 1- deidrogenasi 2- decarbossilasi 3- di preparazione Suddivisa per semplicità in 4 processi distinti: 1. Glicolisi 2. Formazione Coenzima A 3. Ciclo dell'acido citrico o ciclo di Krebs 4. Sistema di trasporto degli elettroni e chemiosmosi.

1. Glicolisi Non necessita di ossigeno ed avviene nel citosol. Reazione totale:

Glucosio + 2ATP ----> 2G3P + 2ADP Prima fase: investimento energetico. Il glucosio viene fosforilato con due molecole di ATP per essere scisso più facilmente.

Glucosio + 2ATP ----> fruttosio-1,6-difosfato Il composto fosforilato viene poi scisso per via enzimatica in due molecole di gliceraldeide-3fosfato (G3P) Seconda fase: gliceraldeide in piruvato la gliceraldeide-3-fosfato viene ossidata in piruvato e gli elettroni vengono utilizzati per la riduzione del NAD+

gliceraldeide-3-fosfato ----> ox. 2e- |----> NAD+ + 2H ----> NADH + H+ In realtà si formano due NADH perché sono due le molecole di G3P. Durante la formazione del piruvato si producono 2ATP. Riassumendo:

2G3P +2NAD+ + 4ADP ----> 2piruvato + 2NADH + 4 ATP Al netto c'è un guadagno di 2ATP, in quanto gli altri 2 sono utilizzati per la fosforilazione del glucosio

2. Formazione del Coenzima A Nelle cellule eucariote avviene nei mitocondri, mentre nei procarioti avviene nel citosol. Sono prevalentemente reazioni di decarbossilazione ossidativa

2piruvato + 2NAD+ + 2CoA----> 2AcetilCoA + 2NADH + 2CO2 1- Riduzione gruppo carbossilico sotto forma di anidride carbonica ----> residuo a 2C 2- Il residuo viene ossidato ----> e- vanno al NAD+

3- il gruppo acetile formatosi reagisce con il Coenzima A

3. Ciclo dell'acido citrico o Ciclo di Krebs Questo è un ciclo ad 8 passaggi: 1. formazione del citrato 2. formazione dell'isocitrato 3. ossidazione dell'isocitrato 4. ossidazione dell'α-chetoglutarato 5. conversione del succinil CoA a succinato 6. ossidazione del succinato a fumarato 7. idratazione del fumarato 8. ossidazione del malato. La reazione complessiva è

Acetil CoA + 3NAD+ + FAD+ GDP + Pi + H2O ----> 2CO2 + 3NADPH + FADH2 + GTP + 2H+ + CoA Il rendimento totale è : 4CO2, 6 NADH, 2FADH2 e 2ATP

4. Catena di trasporto degli elettroni Detta anche fosforilazione ossidativa, avviene nella membrana mitocondriale interna, 4 complessi proteici di degli accettori: 1- Complesso I: NADH--->ubichinone 2- Complesso II: FADH2---->ubichinone 3- Complesso III: e- da ubichinone a citocromo c 4- Complesso IV: e- da citocromo c ad O2 dell'acqua Da tutta questa serie di reazioni si ha un rendimento totale di 32 o 34 ATP