Metabolismo aerobico significa ‘con ossigeno’ e si verifica quando l’energia viene prodotta nel corpo da reazioni chimiche che utilizzano ossigeno. Il sistema aerobico produce le maggiori quantità di energia, anche se alla minima intensità, ad esempio, nella corsa a lunga distanza.
Questa produzione di energia può essere sostenuta per lunghi periodi di tempo finché la respirazione può fornire ai polmoni abbastanza ossigeno.
All’inizio dell’esercizio, il corpo non può fornire ossigeno ai muscoli abbastanza velocemente da avviare le complesse reazioni chimiche che si verificano durante il metabolismo aerobico. Pertanto il corpo si basa sui processi anaerobici per il primo paio di minuti.
Il sistema aerobico
Il sistema aerobico può essere suddiviso in tre sezioni:
- Glicolisi
- Ciclo di Kreb
- Catena di trasporto di elettroni (ECC)
Glicolisi aerobica
- La glicolisi è la ripartizione dei carboidrati (sotto forma di glucosio o glicogeno) in acido piruvico e due molecole di ATP.
- Sono necessarie un totale di 10 reazioni chimiche per convertire i carboidrati in acido piruvico.
- Questo avviene nel Sarcoplasma muscolare, che è una sostanza di tipo gelatina nelle fibre muscolari.
- La glicolisi può avvenire senza la presenza di ossigeno nelle cellule, tuttavia, al termine della glicosi la cellula decide quale processo eseguire.
- Se l’ossigeno è presente, la cellula eseguirà la respirazione dell’ossigeno (respirazione aerobica) e continuerà al ciclo di Kreb.
Ciclo di Kreb
A volte noto anche come ciclo dell’acido citrico o ciclo dell’acido tricarbossilico, questa è la seconda fase del processo del metabolismo aerobico.
- L’acido piruvico prodotto durante la glicolisi entra nei mitocondri e viene immediatamente convertito in Acetil coenzima A.
- Questo si combina con l’acido ossaloacetico per formare un composto di carbonio 6, noto come acido citrico.
- Ulteriori reazioni chimiche si verificano per esercitare energia sufficiente per risintetizzare 2 molecole di ATP.
- I bi-prodotti di queste reazioni includono l’anidride carbonica (CO2), che viene espirata dai polmoni e l’idrogeno (H) che viene trasportato al sito della catena di trasporto degli elettroni dalle molecole carrier NAD+ e FAD.
Il processo è definito un ciclo a causa del prodotto iniziale di acido ossaloacetico è anche il prodotto finale, pronto per avviare il processo da capo.
Catena di trasporto di elettroni
L’idrogeno sopra menzionato viene trasportato nelle membrane interne dei Mitocondri dove viene diviso in un protone (H+) e un elettrone (H-). Gli elettroni sono quindi soggetti a una serie di reazioni redox che rilasciano una grande quantità di energia per risintetizzare l’ATP.
I protoni creano anche energia spostandosi indietro attraverso la membrana interna dei mitocondri a causa delle reazioni redox. Ciò provoca uno squilibrio di H + e quindi ritornano attraverso la membrana, producendo energia.
Una reazione esotermica finale è la combinazione di idrogeno con ossigeno, per formare acqua. La produzione totale di ATP durante tutte le reazioni della catena di trasporto degli elettroni è 34, il che significa che è di gran lunga la fase di produzione più alta del metabolismo aerobico.
Equazione della respirazione aerobica:
Glucose + Oxygen = Carbon Dioxide + Water + Energy
| C6H12O6 | + | 6O2 | = | 6CO2 | + | 6H2O | + | Energy |
