La respirazione cellulare è il processo attraverso il quale piante e animali usano l'ossigeno per convertire il glucosio (zucchero) in ATP (adenosina trifosfato), che è la valuta energetica della cellula. L'ATP viene quindi utilizzato per alimentare tutte le attività della cellula, tra cui crescita, riproduzione e movimento.
L'equazione complessiva per la respirazione cellulare è:
$$ C_6H_ {12} O_6 + 6O_2 \ Rightarrow 6Co_2 + 6H_2O + Energy $$
In questa equazione, il glucosio (C6H12O6) reagisce con ossigeno (O2) per produrre anidride carbonica (CO2), acqua (H2O) ed energia sotto forma di ATP.
La respirazione cellulare avviene nei mitocondri delle cellule. I mitocondri sono piccoli organelli che sono spesso indicati come "centrali elettriche" della cellula perché producono ATP.
Il processo di respirazione cellulare può essere diviso in tre fasi principali:
1. Glicolisi . Questo è il primo stadio della respirazione cellulare e si svolge nel citoplasma della cellula. Durante la glicolisi, il glucosio viene suddiviso in due molecole di piruvato, che vengono quindi convertite in acetil-CoA.
2. Il ciclo dell'acido citrico (ciclo di Krebs) . Questa è la seconda fase della respirazione cellulare e si svolge nei mitocondri. Durante il ciclo dell'acido citrico, l'acetil-CoA viene ulteriormente suddivisa e l'energia rilasciata da questo processo viene utilizzata per produrre ATP, NADH e FADH2.
3. Fosforilazione ossidativa . Questa è la terza e ultima fase della respirazione cellulare e si svolge nella membrana interna dei mitocondri. Durante la fosforilazione ossidativa, gli elettroni vengono trasferiti da NADH e FADH2 all'ossigeno e l'energia rilasciata da questo processo viene utilizzata per pompare i protoni attraverso la membrana mitocondriale interna. Questo crea un gradiente protonico, che viene utilizzato per guidare la sintesi di ATP.