Figura este harta întregului capitol despre metabolismul glucidelor: arată în ce ordine se succed cele patru mari subdiviziuni ale respirației celulare și unde se petrece fiecare, fără detaliile chimice ale vreuneia. Se citește de sus în jos, urmărind săgețile: din glucidele alimentare se formează glucoza, care este apoi metabolizată prin procesele 1-4 pentru a elibera energie, energie care este stocată în moleculele de ATP, desenate la capătul de jos. Etapele procesului sunt desenate ca dreptunghiuri de aceeași culoare, la fel și cercul ciclului Krebs, iar ovalele sunt ce intră în proces sau rezultă din el. Cele patru etape sunt numerotate de la 1 la 4, cu cifra scrisă în stânga fiecăreia. Fiecare etapă este detaliată mai departe într-o figură proprie.

De la glucidele din mâncare la glucoză

Glucoza este principala glucidă disponibilă ca sursă de energie în corpul uman. Alte glucide consumate de om sunt fructoza, galactoza, zaharoza, lactoza, maltoza și amidonul, toate fiind transformate în glucoză sau într-un compus înrudit, pentru a fi folosite în metabolismul energetic. De aceea, ovalul „Glucide din mâncare”, desenat deasupra citoplasmei, duce printr-o singură săgeată la „Glucoză”.

Unde se petrec reacțiile

În procesul respirației celulare, glucidele sunt preluate de către celulă în citoplasmă și mitocondrii pentru a le descompune și a elibera energie. Zona de sus este citoplasma, unde are loc glicoliza. Acidul piruvic format aici trece, pe săgeata lungă, în zona de jos, mitocondria, unde se petrec toate celelalte etape. Unele reacții biochimice au loc așadar în citoplasmă, restul se petrec în mitocondriile celulei.

Cele patru etape

• 1. Glicoliza: moleculele de glucoză sunt transformate în acid piruvic, ovalul de sub această etapă (Figura 19.3).
• Formarea acetil-CoA, pasul nenumerotat care leagă glicoliza de ciclul Krebs: acidul piruvic ajuns în mitocondrie este pregătit pentru ciclul Krebs și devine acetil-CoA, ovalul de sub această etapă (Figura 19.4).
• 2. Ciclul Krebs, desenat ca un cerc cu săgeți, pentru că este un ciclu: acetil-CoA pornește reacțiile ciclului, în care moleculele provenite din acidul piruvic sunt degradate în continuare, iar energia din molecule este folosită pentru a forma compuși cu potențial energetic ridicat cum este NADH (Figura 19.5). Săgeata curbă care iese din cerc duce spre etapa 3.
• 3. Transportul electronilor, care are loc pe lanțul transportor de electroni, scris în paranteză sub numele etapei. Lanțul este o serie de citocromi și coenzime, iar electronii sunt transportați de la unul la altul, eliberându-și energia (Figura 19.6).
• 4. Chemiosmoza: energia este folosită pentru pomparea transmembranară a protonilor și pentru a furniza energia necesară sintezei ATP-ului (Figura 19.7).

Ovalul „Gradient protonic”, dintre etapele 3 și 4, arată cum se leagă cele două: energia eliberată din electroni în lanțul transportor este folosită pentru pomparea protonilor prin membrana mitocondriei, până se stabilește un gradient de protoni. Odată ce gradientul este obținut, protonii trec înapoi, conform gradientului, iar energia lor este folosită pentru sinteza ATP-ului.

Ce rămâne la sfârșit

Din toată această succesiune, celula obține molecule de ATP. În urma procesului, dioxidul de carbon și apa sunt eliminate ca produși reziduali.