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STADIO AEROBICO: CILO DI KREBS, CATENA DI TRASPORTO DEGLI ELETTRONI

biologia


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STADIO AEROBICO                      CILO DI KREBS


                                                   CATENA DI TRASPORTO DEGLI ELETTRONI

                                                  (catena respiratoria)

Il processo di demolizione di ciò che resta del glucosio (dopo la glicolisi) prosegue nei mitocondri. Questo processo (ossidazione) avviene lentamente e in circa 23 tappe mediante altrettanti specifici enzimi. Ciò consente di ottenere piccoli quantitativi di energia, per ogni passaggio catabolico, senza alterare lo stato di equilibrio fisico (PH, °t) della cellula. In questa successione di reazioni, l'energia ceduta in piccoli pacchetti viene immagazzinata sottoforma di energia chimica in molecole di ATP. La velocità con cui avviene questo ciclo energetico è legata alla necessità di ATP da parte della cellula.



CICLO DI KREBS

L'acido piruvico entra nei mitocondri proveniente dal citoplasma.


                                                                 ossidazione

                                                                 decarbossidallazione (perdita di H e CO2)

                                                                 formazione di NADH


viene trasformato in un composto con due atomi di C, che si lega ad una sostanza attivante il coenzima "A" (CoA) formando l'acetilcoenzima "A" che inizierà il ciclo vero e proprio.




Il terzo atomo di carbonio si legherà all'ossigeno per dare direttamente CO2 che viene espulsa dalla cellula.

In tutti questi passaggi si ha anche la formazione di ATP e soprattutto trasferimento di elettroni a specifiche molecole trasportatrici (NAD, FAD). Queste molecole sono capaci di accettare una coppia di elettroni ad alta energia che successivamente vengono ceduti ad altre molecole. Tutte queste reazioni, costituendo un ciclo, possono continuare all'infinito liberando tutta l'energia contenuta nei legami delle molecole che si sono formate con la glicolisi e liberando in seguito gli atomi di carbonio sottoforma di CO2. La CO2 che viene eliminata dai polmoni durante una espirazione è proprio quella che proviene dai cicli di Krebs che si svolgono nei miliardi di mitocondri delle cellule del nostro corpo. Nel corso del ciclo di Krebs si producono in tutto 6 molecole di CO2, 2 di ATP e 10 di NADH per ogni molecola di glucosio iniziale.

CATENA DI TRASPORTO DEGLI ELETTRONI

Il FAD e il NAD portano gli elettroni direttamente sulla membrana del mitocondrio dove si trovano una serie di molecole che prendono il nome di catena di trasporto degli elettroni, in grado di accettarli. In questa catena gli elettroni ad alta energia passa da una molecola alla successiva ed in ognuno di questi passaggi il livello di energia si abbassa perché parte di essa viene utilizzata per produrre ATP a partire da ADP. La quantità di ATP che si ottiene in questa fase è molto più grande in confronto a quella ottenuta con la glicolisi, infatti vengono prodotte 34 molecole per ogni molecola di glucosio bruciata (ossidata) contro le due che si producono con la glicolisi.

Ma cosa succede agli elettroni al termine della catena di trasporto?

Qui entra in gioco l'ossigeno, infatti alla fine della catena di trasporto, gli elettroni vengono "scaricati" su atomi di ossigeno. Ciascuno di questi atomi accetta una coppia di elettroni e, con due atomi di idrogeno , prelevati dal materiale interno della cellula (citoplasma) forma una molecola d'acqua. Può sembrare strano, ma questa è l'unica ragione per cui abbiamo bisogno di inspirare ossigeno. E' necessario un costante rifornimento di ossigeno all'interno del nostro corrosolo per ricevere gli elettroni alla fine della catena di trasporto. Senza O2, si fermerebbe il ciclo di Krebs e non si produrrebbe più ATP, in questo modo le cellule non avrebbero più energia disponibile per tutte le loro funzioni e in poco tempo morirebbero. 



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