Respirazione cellulare è il nome per un processo biologico essenziale che estrae energia dagli alimenti in forma utilizzabile, chimica, noto come adensosine trifosfato o ATP. Respirazione cellulare avviene nei mitocondri delle cellule e sue vie principali possono verificarsi con o senza la presenza di ossigeno. Il processo può essere suddiviso in tre diverse parti: glicolisi, ciclo di Krebs e trasporto degli elettroni. Quando non c'è ossigeno, respirazione cellulare può avvenire per il processo di fermentazione.
ATP
ATP, o adenosina trifosfato, è una molecola che produce l'energia utilizzata per guidare la maggior parte delle reazioni chimiche essenziali che si verificano all'interno del corpo. L'ATP è un coenzima: è un composto di non-proteina che si lega alle proteine e li rende in grado di svolgere il loro ruolo biologico necessario. L'intero scopo della respirazione cellulare è quello di produrre molecole di ATP che quindi possono essere utilizzate dall'organismo per innescare processi cellulari cruciali e per attivare gli enzimi necessari al momento opportuno.
Glicolisi
La glicolisi è il primo passo nella respirazione cellulare. Nella glicolisi, glucosio che è stato ottenuto dal corpo da cibo è chimicamente alterato nel piruvato composto. Quando si verifica questa modifica chimica, l'energia viene rilasciata dal glucosio composto sotto forma di due molecole di NADH e 2 molecole di ATP. Queste reazioni chimiche avvengono nel citosol delle cellule-- il liquido acquoso contenuto all'interno della membrana cellulare.
Il ciclo di Krebs
Il ciclo di Krebs - anche conosciuto come il ciclo dell'acido citrico..--è la seconda fase della respirazione cellulare. Dopo la produzione di piruvato da glicolisi nel citosol delle cellule, le molecole di piruvato vengono trasportate nei mitocondri della cellula. I mitocondri sono organelli che si trova all'interno di tutte le cellule; la loro funzione principale è la produzione di ATP al fine di fornire la cella con energia. All'interno dei mitocondri, le molecole di piruvato vengono convertite in acetil-CoA. Vengono quindi convertiti in anidride carbonica nella via metabolica conosciuta come il ciclo di Krebs. Energia viene rilasciata dal ciclo di Krebs sotto forma di ATP, NADH e FADH2.
Trasporto degli elettroni
Il passaggio finale della respirazione cellulare comporta la conversione di NADH e FADH2 molecole prodotte nelle prime fasi della respirazione in forme ridotte di ogni molecola attraverso una catena di trasporto degli elettroni. Il processo di riduzione libera energia da entrambi sotto forma di ATP: la riduzione di una molecola di NADH produce tre molecole di ATP e la riduzione di una molecola di FADH2 produce due molecole di ATP.
Fermentazione
Anche se ossigeno non è presente all'interno di una cella, il processo di fermentazione permette alla cellula di continuare a produrre ATP. La fermentazione avviene quando le molecole di NADH prodotte da glicolisi nel citosol sono ossidate, con conseguente più molecole da utilizzare nella glicolisi. Riciclando il NADH, fermentazione consente glicolisi di continuare a produrre ATP per la cella da utilizzare.