1. Glucólisis (en el citoplasma):
- La glucosa se descompone en dos moléculas de piruvato.
- Cada piruvato sufre una serie de reacciones enzimáticas para formar Acetil CoA.
- Durante este proceso se producen 2 moléculas de ATP (ganancia neta) y 2 moléculas de NADH (forma reducida de nicotinamida adenina dinucleótido).
2. Ciclo de Krebs (en la matriz mitocondrial):
- Cada Acetil CoA entra en el ciclo de Krebs, una serie de reacciones químicas que lo oxidan aún más.
- Por cada Acetil CoA, el ciclo de Krebs genera 3 moléculas de NADH, 2 moléculas de FADH2 (forma reducida de flavin adenina dinucleótido) y 1 molécula de ATP (fosforilación a nivel de sustrato).
3. Fosforilación oxidativa (en la membrana mitocondrial interna):
- Los electrones de alta energía transportados por NADH y FADH2 pasan a lo largo de la cadena de transporte de electrones, una serie de complejos proteicos.
- Este proceso genera un gradiente de protones a través de la membrana mitocondrial interna, que impulsa la síntesis de ATP a través de la ATP sintasa (también conocido como mecanismo quimiosmótico).
- Por cada par de electrones transferidos a través de la cadena de transporte de electrones, se producen 2-3 moléculas de ATP (las estimaciones varían según la vía específica y el organismo).
Considerando el ATP generado en cada etapa:
- Glucólisis:2 ATP (ganancia neta)
- Ciclo de Krebs:1 ATP + 3 NADH + 2 FADH2 (por Acetil CoA)
- Fosforilación oxidativa:Aproximadamente 30-32 ATP (por par de electrones transferidos)
Suponiendo la oxidación completa de una molécula de glucosa mediante la glucólisis y el ciclo de Krebs, y teniendo en cuenta el ATP generado mediante la fosforilación oxidativa, el rendimiento teórico máximo es de 36 a 38 moléculas de ATP por cada molécula de glucosa. Esto representa la energía máxima que se puede extraer y almacenar en forma de ATP durante la respiración celular.
Es importante tener en cuenta que se utiliza algo de ATP en los pasos iniciales de la glucólisis y que se puede perder una pequeña cantidad debido a ineficiencias en la cadena de transporte de electrones. Sin embargo, el proceso general es muy eficiente a la hora de extraer energía de la glucosa y convertirla en ATP, la "moneda energética" de la célula.
