Respirazione cellulare: come l'ossigeno alimenta la produzione di ATP nelle cellule

Respirazione cellulare converte glucosio + O₂ → ATP + CO₂ + H₂O tramite tre stadi principali:

1. Glicolisi (Citosol)

Glucosio (6C) → 2 Piruvato (3C) + 2 ATP (netto) + 2 NADH. Anaerobica.

2. Ossidazione piruvato e Ciclo di Krebs (Matrice mitocondriale)

Piruvato → Acetil-CoA + CO₂ + NADH. Acetil-CoA entra ciclo Krebs → 3 NADH, 1 FADH₂, 1 GTP per giro (×2 per glucosio).

3. Fosforilazione ossidativa (Membrana mitocondriale interna)

Catena trasporto elettroni (Complessi I–IV): NADH/FADH₂ donano e⁻ → O₂ (accettore finale) → H₂O. Energia rilasciata pompa H⁺ → gradiente elettrochimico → ATP sintasi (Complesso V) produce ~26–28 ATP.

Resa complessiva

~30–32 ATP per glucosio (max teorico 38; leak protonici, costi trasporto riducono resa).

Carburanti alternativi

Acidi grassi → β-ossidazione → Acetil-CoA. Amminoacidi → deamminazione → intermedi Krebs. Tutti convergono su CTE.

Punto chiave

L'ossigeno è l'accettore finale di elettroni che abilita alta resa ATP. Senza, solo 2 ATP/glucosio (glicolisi + fermentazione).