Salute e malattia
La respirazione cellulare è il processo con cui le cellule ottengono energia dal cibo. Può avvenire aerobicamente (con ossigeno) o anaerobicamente (senza ossigeno). La respirazione anaerobica è anche chiamata fermentazione. Entrambi i tipi iniziano con una molecola di glucosio. L'energia prodotta e usata dalla cellula si chiama adenosina trifosfato (ATP).
Primo passo comune a entrambi i tipi. Prende la molecola di glucosio (6 atomi di carbonio) e la spezza in due molecole di acido piruvico (3 atomi di carbonio). Avviene nel citoplasma e non richiede ossigeno. Vengono usate 2 molecole di ATP e ne vengono prodotte 4.
Nelle cellule eucariotiche, la respirazione aerobica continua nei mitocondri. L'acido piruvico entra nei mitocondri ed è convertito in acetil-CoA dalla coenzima A. Al termine del ciclo di Krebs, elettroni vengono rimossi dall'acido piruvico e trasportati dalle molecole NADH e FADH₂. L'anidride carbonica è un sottoprodotto.
Prossimo passo della respirazione aerobica. FADH₂ e NADH trasferiscono gli elettroni guadagnati nel ciclo di Krebs nella catena di trasporto. L'ossigeno è l'accettore finale di questi elettroni, rendendo il processo aerobico. Dopo le reazioni chimiche, molecole d'acqua vengono rilasciate come sottoprodotto. Questo processo produce energia e, con l'aiuto dell'ATP sintasi, 34 molecole di ATP vengono prodotte e la respirazione aerobica è completa.
Quando l'ossigeno non è disponibile, la respirazione anaerobica continua come fermentazione. Dopo la glicolisi, l'acido piruvico viene trasformato in alcol (nelle piante) o lattato (negli animali) usando NADH. Solo 2 molecole nette di ATP vengono prodotte dalla fermentazione nella fase glicolitica.
La respirazione aerobica è molto più efficiente. Nel caso dell'esercizio, la respirazione anaerobica causa indolenzimento muscolare per accumulo di lattato nei muscoli. Il lattato viene riconvertito in acido piruvico durante il recupero. Il lievito è un altro organismo che usa la respirazione anaerobica; l'alcol prodotto si trova in birra e liquori.
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