Primera etapa

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Primera etapa, varios pasos: la glucólisis. 
Las glucólisis ocurre, prácticamente, en todas las células vivas. Cada uno de sus pasos es catalizado por una enzima específica. 
En el primer paso de la glucólisis, la glucosa se divide en dos moléculas de tres carbonos (ácido pirúvico), que pueden seguir dos vías: aeróbica o anaeróbica. El proceso se inicia con energía proveniente de dos moléculas de ATP. 
En presencia de O2, la degradación de la glucosa implica la oxidación progresiva del ácido pirúvico a CO2 y agua. Durante el proceso se forman dos NADH y cuatro ATP. 
La glucólisis anaeróbica ocurre en ausencia de O2. Consiste en la conversión del ácido pirúvico en alcohol etílico (fermentación alcohólica) o en ácido láctico (fermentación láctica). Estas vías generan en total dos moléculas de ATP, que representan el 5% de lo que se genera por la vía aeróbica. 
Un paso intermedio: la oxidación del ácido pirúvico. 
El ácido pirúvico producido por la glucólisis aeróbica es transportado del citoplasma a la matriz mitocondrial. Allí participa en una reacción de oxidación que genera un grupo acetilo y una molécula de CO2, mientras que un NAD+ se reduce a NADH. 
Cada grupo acetilo se une momentáneamente a la coenzima A y se forma acetil-CoA. Este paso constituye el nexo entre la glucólisis y el ciclo de Krebs.
Segunda etapa: pasos por el ciclo de Krebs. 
Cada acetilo que entra en el ciclo de Krebs se combina con una molécula de cuatro carbones (ácido oxalacético) y forma una de seis (ácido cítrico). 
En el curso de este ciclo se liberan dos moléculas de CO2, que no pertenecen a la molécula de glucosa original, y se producen una de ATP, tres de NADH y una de FADH2. 
La etapa final: el transporte de electrones. 
Luego de la oxidación total de la glucosa, la mayor parte de la energía almacenada permanece en os electrones del NADH y el FADH2. Esos electrones son conducidos luego a un nivel energético inferior a través de la secuencia de reacciones de oxidorreducción que constituyen la cadena respiratoria. Los pasos de esta cadena son catalizados por enzimas unidas a citocromos. 
La fosforilación oxidativa es la síntesis de ATP con el uso de la energía liberada por los electrones a lo largo de la cadena respiratoria. Por cada molécula de NADH se forman tres 
de ATP; por cada molécula de FADH2, dos de ATP. A través del acoplamiento quimiosmótico ocurre un proceso que abarca dos acontecimientos: el establecimiento de un gradiente de protones a través de la membrana mitocondrial interna y la síntesis de ATP usando la energía potencial almacenada en el gradiente. 
Rendimiento energético global: 
A partir de la oxidación de una molécula de glucosa se producen a lo sumo 38 de ATP, repartidas de la siguiente manera: la glucólisis produce ocho ATP (seis provienen de la oxidación de los dos NADH, los otros dos se forman directamente); la conversión del ácido pirúvico en acetil-CoA produce seis ATP (provenientes de dos NADH); el ciclo de Krebs produce veinticuatro ATP (dieciocho provienen de dos NADH; cuatro de dos FADH2; los dos restantes se forman directamente). 
El 40% de la energía libre producida en la oxidación de la glucosa se retiene en la forma de moléculas de ATP. En otras palabras, el proceso tiene una eficiencia del 40%. 
Regulación de glucólisis y respiración: 
Concentraciones altas de ATP inhiben la fosfofructocinasa, una de las enzimas de la glucólisis, mediante un mecanismo de retroalimentación. El ATP es también un inhibidor alostérico del primer paso del ciclo de Krebs. La reacción que produce aceti-lCoA está regulada negativamente por la concentración de su producto. Por otra parte, cuando los requerimientos energéticos de la célula disminuyen, no se consume ATP; de esta manera no se regenera ADP y el flujo electrónico disminuye. 
Otras vías catabólicas: 
Las grasas, las proteínas y los hidratos de carbono diferentes de la glucosa son transformados por diferentes vías que están conectadas con el ciclo de Krebs.