Che cos'è il metabolismo aerobico?
Il metabolismo aerobico utilizza l'ossigeno per rimuovere l'energia dal glucosio e lo immagazzina in una molecola biologica chiamata adenosina trifosfato (ATP). L'ATP è la fonte di energia del corpo umano e la suddivisione delle molecole di ATP rilascia energia che viene utilizzata per una varietà di processi biologici, incluso il movimento di molecole attraverso le membrane. Il metabolismo aerobico è anche chiamato respirazione aerobica, respirazione cellulare e respirazione cellulare aerobica. Il metabolismo anaerobico è un'altra forma di metabolismo, ma si verifica senza ossigeno ma il corpo umano non è costruito per mantenere la respirazione anaerobica per lungo tempo, e ciò provoca un grande stress.
Il primo stadio del metabolismo aerobico si chiama glicolisi. La glicolisi si verifica nel citoplasma della cellula. Gli zuccheri complessi vengono scomposti in glucosio da una varietà di enzimi e questo glucosio viene quindi scomposto ulteriormente in due molecole di acido piruvico, altrimenti noto come piruvato. L'energia rilasciata da questa rottura è immagazzinata in due molecole di ATP. La glicolisi è unica in quanto è l'unico stadio del metabolismo che si verifica nel citoplasma e gli altri due stadi si verificano all'interno dei mitocondri.
Nella seconda fase del metabolismo aerobico, chiamato ciclo dell'acido citrico, le due molecole di piruvato vengono utilizzate per creare molecole riducenti ricche di energia che verranno utilizzate in seguito nel processo di respirazione. Alcune di queste molecole possono essere convertite direttamente in ATP se necessario, sebbene ciò non sempre accada. L'acqua e l'anidride carbonica sono prodotti come rifiuti da questo ciclo, motivo per cui gli esseri umani respirano ossigeno ed espirano anidride carbonica. Il ciclo dell'acido citrico, come la glicolisi, produce 2 ATP.
Lo stadio finale del metabolismo aerobico è chiamato catena di trasporto degli elettroni e si verifica sulla membrana interna dei mitocondri. In questo passaggio, le molecole ricche di energia derivate dal ciclo dell'acido citrico vengono utilizzate per sostenere un gradiente di carica positiva, chiamato gradiente chemiosmotico, che viene utilizzato per generare molte molecole di ATP. Questo passaggio genera il maggior numero di ATP dal processo di metabolismo aerobico, creando una media di circa 32 molecole di ATP. Dopo che la catena di trasporto degli elettroni ha generato ATP, le molecole ricche di energia sono libere di essere riutilizzate dal ciclo dell'acido citrico.
Il metabolismo aerobico genera circa 36 molecole di ATP. La respirazione anaerobica genera solo circa il dieci percento di tale importo. L'uso dell'ossigeno è molto importante alla fine della catena di trasporto degli elettroni, poiché aiuta il gradiente chemiosmotico. L'esistenza del metabolismo dipendente dall'ossigeno è il motivo per cui i mitocondri sono comunemente noti come la centrale elettrica del corpo.