Ruolo degli enzimi nella respirazione cellulare

Ruolo degli enzimi nella respirazione cellulare

La respirazione cellulare è il processo mediante il quale le cellule convertono il glucosio (uno zucchero) in anidride carbonica e acqua. Nel processo, viene rilasciata energia sotto forma di una molecola chiamata adenosina trifosfato o ATP. Poiché l'ossigeno è richiesto per alimentare questa reazione, la respirazione cellulare è anche considerata un tipo di reazione di bruciore in cui una molecola organica (glucosio) viene ossidata o bruciata, rilasciando energia nel processo.

Le cellule richiedono energia ATP per svolgere tutte le funzioni necessarie per la vita. Ma quanto ATP abbiamo bisogno? Se le nostre cellule non sostituissero l'ATP costantemente attraverso la respirazione cellulare, in un giorno consumeremmo quasi tutto il nostro peso corporeo nell'ATP.

La respirazione cellulare avviene in tre fasi: la glicolisi, il ciclo dell'acido citrico e la fosforilazione ossidativa.

enzimi

Gli enzimi sono proteine ​​che catalizzano, o influenzano la velocità, delle reazioni chimiche senza essere alterate nel processo. Enzimi specifici catalizzano ogni reazione cellulare.

Il ruolo principale degli enzimi durante la reazione di respirazione è di assistere nel trasferimento di elettroni da una molecola all'altra. Questi trasferimenti sono chiamati reazioni "ossidanti", in cui la perdita di elettroni da una molecola (ossidazione) deve coincidere con l'aggiunta di elettroni a un'altra sostanza (riduzione).

La glicolisi

Questo primo stadio della reazione respiratoria ha luogo nel citoplasma, o fluido, della cellula. La glicolisi consiste di nove reazioni chimiche separate, ciascuna catalizzata da un enzima specifico.

I principali attori della glicolisi sono l'enzima deidrodgenasi e un coenzima (non-proteina helper) chiamato NAD +. La deidrrodinasi ossida il glucosio eliminando due elettroni da esso e trasferendoli in NAD +. Nel processo il glucosio è ridotto a due molecole di piruvato, che continuano la reazione.

Il ciclo dell'acido citrico

Il secondo stadio della reazione respiratoria avviene all'interno di un organello cellulare chiamato mitocondrio, che per il suo ruolo nella produzione di ATP è chiamato "fabbriche di potere" per la cellula.

Poco prima che inizi il ciclo dell'acido citrico, il piruvato viene preparato per la reazione convertendosi in una sostanza ad alta energia chiamata acetil coenzima A o acetil-CoA.

Enzimi specifici situati nei mitocondri alimentano quindi le molte reazioni che compongono il ciclo dell'acido citrico (noto anche come ciclo di Krebs) riorganizzando i legami chimici e partecipando a più reazioni redox.

Al completamento di questo passaggio, le molecole che trasportano l'elettrone lasciano il ciclo dell'acido citrico e iniziano il terzo passaggio.

Fosforilazione ossidativa

Il passaggio finale della reazione di respirazione, chiamato anche catena di trasporto degli elettroni, è il punto in cui si verifica il ritorno di energia per la cellula. Durante questo passaggio l'ossigeno guida una catena di movimento degli elettroni attraverso la membrana dei mitocondri. Questo trasferimento di elettroni alimenta la capacità dell'enzima ATP sintasi di produrre 38 molecole di ATP.

Condividi Con I Tuoi Amici