Balance de la respiración celular

Una vez que se han estudiado los diferentes procesos que intervienen en la respiración celular es posible analizarla en conjunto y conocer el beneficio energético que produce.

La glucólisis produce, en el citosol, dos moléculas de ATP directamente y dos moléculas de NADH. Si hay oxígeno disponible, los electrones del NADH entran en la cadena transportadora de electrones de la membrana mitocondrial interna, produciendo tres moléculas de ATP por cada NADH. Por tanto, el rendimiento de la glucólisis es de (6+2) 8 ATP.

En algunas células, el llevar los electrones desde el NADH de la glucólisis, en el citosol, hasta la membrana mitocondrial interna rebaja el rendimiento neto de estos 2 NADH a sólo 4 ATP en lugar de 6 ATP, por lo que el rendimiento de la glucólisis será de 6 ATP (añadiendo las dos moléculas de ATP obtenidas directamente). La diferencia entre producir 6 u 8 ATP depende del sistema de lanzadera empleado para introducir NADH o FADH₂ en la mitocondria.

Después, el paso de ácido pirúvico a acetil-CoA, en la matriz mitocondrial, produce dos moléculas de NADH por cada molécula de glucosa, cuyos electrones producirán en la cadena respiratoria 6 ATP.

En el ciclo de Krebs se introducen dos moléculas de acetil-CoA y se obtienen dos de GTP (igual a 2 ATP), seis moléculas de NADH y dos de FADH₂.

En la cadena transportadora de electrones, las seis moléculas de NADH y las dos de FADH2, producen 22 ATP, por lo que en el ciclo de Krebs, por cada molécula de glucosa, se obtienen 24 ATP.

El rendimiento total que produce la oxidación completa de glucosa es de 36 ó 38 moléculas de ATP, de las que sólo dos se originan en el citosol, fuera de la mitocondria.

La reacción global de la respiración celular es:

Glucosa + 6 O₂ + 38 ADP + 38 PO_i ⟶ 6 CO₂ + 6 HO₂O + 36/38 ATP

Balance de la respiración celular.