1. Glucólisis (1 ATP neto):
- La glucólisis se produce en el citoplasma y es la etapa inicial de la respiración celular.
- Durante los pasos iniciales de la glucólisis se consumen dos moléculas de ATP.
- Posteriormente en la glucólisis se producen cuatro moléculas de ATP mediante la fosforilación a nivel de sustrato del ADP.
- La ganancia neta de la glucólisis es 4 ATP menos los 2 ATP utilizados, lo que da como resultado 1 molécula neta de ATP.
2. Ciclo de Krebs (2 ATP netos):
- El ciclo de Krebs tiene lugar en la matriz mitocondrial.
- Entra en el ciclo el acetil CoA, derivado de la degradación de la glucosa o de los ácidos grasos.
- Durante el ciclo se generan moléculas de alta energía que luego se utilizan para producir ATP.
- Por cada acetil CoA que entra al ciclo se producen 3 moléculas de NADH, 2 moléculas de FADH2 y 1 molécula de GTP (que puede intercambiarse por ATP).
- Esto produce un total de 12 moléculas potenciales de ATP (3 NADH x 3 ATP + 2 FADH2 x 2 ATP + 1 GTP x 1 ATP).
- Sin embargo, se utilizan 2 moléculas de ATP en el ciclo para la activación del acetil CoA, por lo que la ganancia neta del ciclo de Krebs es 2 moléculas de ATP.
3. Fosforilación oxidativa (hasta 34 ATP netos):
- La fosforilación oxidativa se produce en la membrana mitocondrial interna.
- Durante este proceso, el NADH y FADH2 producidos en la glucólisis y el ciclo de Krebs pasan sus electrones a través de la cadena de transporte de electrones, creando un gradiente electroquímico de protones.
- La ATP sintasa utiliza la energía de este gradiente para convertir ADP en ATP mediante fosforilación oxidativa.
- Se producen aproximadamente 3 moléculas de ATP por cada molécula de NADH, y 2 moléculas de ATP por cada molécula de FADH2.
- La glucólisis y el ciclo de Krebs producen un total de 10 moléculas de NADH y 2 de FADH2 por molécula de glucosa.
- Por tanto, el rendimiento potencial de ATP procedente de la fosforilación oxidativa es de 34 ATP (10 NADH x 3 ATP + 2 FADH2 x 2 ATP).
En resumen:
- Glucólisis:1 ATP neto
- Ciclo de Krebs:2 ATP netos
- Fosforilación oxidativa:hasta 34 ATP netos
Cuando se combinan todas las etapas, la descomposición completa de una molécula de glucosa a través de la respiración celular puede producir potencialmente hasta 37 moléculas netas de ATP. (1 ATP neto de la glucólisis, 2 ATP neto del ciclo de Krebs y 34 ATP de la fosforilación oxidativa). Este proceso permite que la célula genere ATP, que es la principal moneda energética para las funciones celulares.
