Fissaidee 2

La respirazione aerobica del glucosio

Come si nota in figura, la respirazione aerobica del glucosio può generare 32 molecole di ATP per molecola di glucosio.

Partiamo dai concetti esposti nell’Unità 1 e approfondiamo facendo qualche calcolo:

1. Nella glicolisi, il glucosio a 6 atomi di C (C₆) viene prima convertito in due molecole di zucchero gliceraldeide-3-fosfato (GAP, C₃) con consumo di 2 ATP; successivamente le 2 GAP sono convertite in 2 molecole di piruvato (C₃) con produzione di 2 NADH e 4 ATP. Quindi, mediante la glicolisi, da 1 Glucosio (C₆) si ottengono 2 Piruvato (C₃) + 2 NADH + 2 ATP.
2. Nei mitocondri ogni Piruvato (C₃) è convertito in acetil-CoA (C₂) con liberazione di una CO₂ (C₁) e produzione di 1 NADH. Per i prossimi calcoli sarà utile ricordare che attraverso i passaggi (1) e (2) da 1 glucosio si ottengono 2 acetil-CoA + 2 CO₂ + 4 NADH + 2 ATP.
3. Ogni acetil-CoA (C₂) viene convertito in 2 CO₂ (C₁) + 3 NADH + 1 FADH₂ + 1 ATP attraverso il ciclo di Krebs.
4. Tutto il NADH e il FADH₂ prodotto nei tre passaggi precedenti può essere convertito in ATP dall’azione combinata della catena respiratoria, dell’ATP-sintasi e del gradiente protonico che le collega. NADH e FADH₂ contribuiscono in modo diverso alla formazione del gradiente protonico, pertanto il fattore di conversione in ATP è diverso: circa 2.5 ATP per il NADH e 1.5 ATP per il FADH₂.
5. Convertendo tutto il NADH e il FADH₂ in ATP, si può calcolare la resa finale:

• da glucosio (C₆) a 2 acetil CoA (C₂) + 2 CO₂ si ottengono 4 NADH e 2 ATP che corrispondono a 4x2.5 + 2 = 12 ATP;
• i 2 acetil-CoA sono convertiti in 4 CO₂ (C₁) + 6 NADH + 2 FADH₂ + 2 ATP, cioè 6x2.5 + 2x1.5 + 2 = 20 ATP (utile tenere a mente che 1 acetil-CoA corrisponde pertanto a 10 ATP).

Globalmente: 32 molecole di ATP per molecola di glucosio respirata.