La Fosforilazione ossidativa è la parte finale del processo energetico cellulare.
La Fosforilazione ossidativa è l’imbuto verso cui tutta produzione energetica cellulare è spinta.
Dalla glicolisi, decarbossilazione ossidativa e ciclo di Krebs si formano il FADH + H+ e il NADH ridotti.
La glicolisi del glucosio produce 2 NADH + H+.
La decarbossilazione ossidativa del piruvato produce 1 NADH + H+.
Il c.Krebs produce 3 NADH + H+ e un FADH2.
FAD e NAD ridotti nella membrana mitocondriale interna vengono ossidati, perdono i protoni, gli elettroni e con essi energia. L’energia spinge nello spazio intramembrane dei mitocondri i protoni, aumenta la differenza di concentrazione protonica tra lo spazio intramembrane e la matrice mitocondriale, i protoni si arricchiscono di una energia potenziale che successivamente diverrà cinetica quando l’ADP si trasformerà in ATP.
È l’ATP la vera benzina delle nostre cellule.
Dagli elettroni all’ATP
Gli elettroni passano su 4 diversi enzimi posti nella membrana mitocondriale interna.
Il 1°enzima prende 2 elettroni dal NADH + H e libera 2H+ nello spazio o matrice mitocondriale.
Gli elettroni passano sul 2°enzima. I protoni H+ vengono trasferiti dalla matrice allo spazio intra-membrane.
Gli elettroni passano sul 3° enzima, finiscono sull’ossigeno della matrice mitocondriale: l’ossigeno è l’accettore terminale degli elettroni.
Lo spazio intra-membrane si è riempito di H+, la concentrazione di H+ è elevata. Gli H+ sono troppi e spingono. Quì il 4° enzima detto ATP-sintetasi fa passare un protone H+ dalla membrana interna alla matrice, viene raccolta la sua energia per produrre l’ATP:
ADP + P inorganico + energia del protone = ATP
Da ogni NADH vengono prodotti tra le 3 e le 2,5 molecole di ATP e da ogni FADH2 tra le 2 e l’ 1,5 molecole di ATP.
Riepilogando l’ATP
10 NAD X 3 + 2 FAD X 2 + 2 GTP x 1 = 36 ATP
Infine l’acqua e la CO2
L’ossigeno arricchito degli elettroni incontra i protoni dell’ex NAD ormai ossidato e si produce l’acqua.
Nei mitocondri ritroviamo 6 molecole di CO2. La CO2 uscirà dalla cellula, entrerà nel sangue, si farà trasportare dall’emoglobina nel suo viaggio verso i polmoni, quì la differenza di pressione dell’anidride carbonica del sangue e l’aria farà liberare la CO2 che ritornerà nell’atmosfera.