Het cellulaire ademhalingsproces vindt voornamelijk plaats in de mitochondriën van cellen. Mitochondria staan ​​algemeen bekend als de ‘krachtcentrales van de cel’ vanwege hun cruciale rol in de energieproductie. Het bestaat uit verschillende compartimenten en structuren die samenwerken om de verschillende stadia van cellulaire ademhaling uit te voeren.

De belangrijkste fasen van cellulaire ademhaling vinden plaats in specifieke compartimenten binnen de mitochondriën:

1. Glycolyse:

- Dit is de eerste fase van cellulaire ademhaling en vindt plaats in het cytoplasma van de cel. Het omvat de afbraak van glucose, een suiker met zes koolstofatomen, in twee moleculen pyruvaat.

- Terwijl glycolyse plaatsvindt in het cytoplasma, vinden sommige van de daaropvolgende reacties van cellulaire ademhaling plaats in de mitochondriën.

2. Pyruvaatdecarboxylering en acetyl-CoA-vorming:

- In de mitochondriën wordt elk pyruvaatmolecuul uit de glycolyse verder afgebroken en omgezet in Acetyl-CoA (Acetyl Co-enzym A).

- Dit proces vindt plaats in de matrix van de mitochondriën.

3. Citroenzuurcyclus (Krebs-cyclus):

- De citroenzuurcyclus vindt plaats in de mitochondriale matrix.

- Acetyl-CoA komt in de cyclus terecht en combineert met een molecuul met vier koolstofatomen om verschillende tussenproducten te produceren.

4. Oxidatieve fosforylering (elektronentransportketen):

- Deze cruciale fase vindt plaats in het binnenmembraan van de mitochondriën.

- Hoogenergetische elektronen worden door een reeks elektronendragers geleid, waardoor een protonengradiënt over het membraan ontstaat.

- Deze protongradiënt stimuleert de synthese van ATP (adenosinetrifosfaat) via ATP-synthase.

Cellulaire ademhaling culmineert met oxidatieve fosforylering, waarbij de meerderheid van de ATP-moleculen wordt gegenereerd. Het in de mitochondriën geproduceerde ATP dient als de primaire energiebron voor verschillende cellulaire processen, waaronder spiercontractie, chemische synthese en actief transport.