La respirazione cellulare

Il Catabolismo Aerobico e le Fasi della Respirazione Cellulare

La respirazione cellulare è un insieme di reazioni biochimiche che avvengono nelle cellule eucariotiche in presenza di ossigeno, con lo scopo di produrre energia sotto forma di adenosina trifosfato (ATP). Questo processo metabolico si svolge principalmente nei mitocondri, organuli cellulari dotati di una doppia membrana che crea due compartimenti distinti: lo spazio intermembrana e la matrice mitocondriale. La respirazione cellulare si articola in tre fasi principali: la decarbossilazione ossidativa del piruvato, il ciclo di Krebs (o ciclo dell'acido citrico) e la fosforilazione ossidativa. La membrana interna dei mitocondri ospita la catena di trasporto degli elettroni, un sistema di complessi proteici che giocano un ruolo cruciale nella produzione di ATP, sfruttando l'energia rilasciata dal trasferimento di elettroni.

Decarbossilazione Ossidativa: Il Ponte tra Glicolisi e Ciclo di Krebs

La decarbossilazione ossidativa del piruvato rappresenta il collegamento tra la glicolisi, che avviene nel citosol, e il ciclo di Krebs, che si svolge nella matrice mitocondriale. In questa fase, il piruvato, derivante dalla glicolisi, viene convertito in acetil-CoA mediante l'azione dell'enzima complesso piruvato deidrogenasi. Questo processo comporta la decarbossilazione (rimozione di una molecola di CO2) e l'ossidazione del piruvato, con la concomitante riduzione di NAD+ a NADH. L'acetil-CoA così formato entra nel ciclo di Krebs, dove il suo gruppo acetile sarà completamente ossidato a CO2. Questa fase è essenziale per il metabolismo energetico, in particolare per il cervello e altri tessuti che dipendono dall'ossidazione del glucosio per ottenere energia.