Respirazione aerobica: equazione, reagenti, prodotti, fasi e rendimento energetico
Equazione bilanciata complessiva
C₆H₁₂O₆ + 6 O₂ → 6 CO₂ + 6 H₂O + Energia (ATP + Calore)
Reagenti
- Glucosio (C₆H₁₂O₆): Carburante primario; da dieta o glicogenolisi.
- Ossigeno (O₂): Accettore finale degli elettroni nella catena di trasporto elettronica (ETC) mitocondriale.
Prodotti
- Anidride carbonica (CO₂): Gas di scarto; espirato via polmoni.
- Acqua (H₂O): Acqua metabolica; formata al Complesso IV (citocromo c ossidasi).
- Energia: Catturata come ~30–32 ATP per glucosio (livello substrato: 4 ATP; fosforilazione ossidativa: ~26–28 ATP).
Quattro fasi
- Glicolisi (Citosol): Glucosio → 2 Piruvato + 2 ATP + 2 NADH.
- Ossidazione del piruvato (Matrice mitocondriale): 2 Piruvato → 2 Acetil-CoA + 2 NADH + 2 CO₂.
- Ciclo di Krebs / Acido citrico (Matrice): 2 Acetil-CoA → 6 NADH + 2 FADH₂ + 2 ATP (GTP) + 4 CO₂.
- Fosforilazione ossidativa (Membrana mitocondriale interna): NADH/FADH₂ → ETC → gradiente protonico → ATP sintasi → ~26–28 ATP. O₂ + 4H⁺ + 4e⁻ → 2 H₂O.
Punti chiave
- Richiede mitocondri, O₂ e ETC intatta.
- Il rendimento varia leggermente per sistema navetta (malato-aspartato vs glicerolo-3-fosfato) e proton leak.
- L'ossidazione completa massimizza la cattura energetica; la glicolisi anaerobica produce solo 2 ATP.