Het merendeel van de cellulaire ademhaling vindt plaats in de mitochondria van de cel. De mitochondriën zijn een klein, boonvormig organel dat wordt aangetroffen in het cytoplasma van eukaryotische cellen. Het wordt vaak de ‘krachtcentrale van de cel’ genoemd, omdat het verantwoordelijk is voor het genereren van het grootste deel van de energie van de cel via cellulaire ademhaling.

Cellulaire ademhaling is een complex proces dat verschillende fasen omvat en plaatsvindt in verschillende delen van de mitochondriën. Hier is een overzicht van waar elke fase plaatsvindt:

Glycolyse :Dit is de eerste fase van cellulaire ademhaling en vindt plaats in het cytoplasma van de cel. Tijdens de glycolyse wordt glucose afgebroken tot twee pyruvaatmoleculen, samen met de productie van ATP en NADH (nicotinamide-adenine-dinucleotide).

Pyruvaatdecarboxylering :Dit proces vindt plaats in de mitochondriale matrix. Hier wordt elk pyruvaatmolecuul omgezet in acetyl-CoA, waarbij CO2 vrijkomt. Deze stap resulteert ook in de productie van NADH.

Citroenzuurcyclus (Krebs-cyclus) :De citroenzuurcyclus vindt plaats in de mitochondriale matrix. Het is een reeks chemische reacties waarbij de acetyl-CoA-moleculen uit pyruvaat verder worden afgebroken en geoxideerd, waarbij CO2 vrijkomt en ATP, NADH en FADH2 (flavine-adenine-dinucleotide) worden gegenereerd.

Elektronentransportketen (ETC) :De ETC bevindt zich in het binnenste mitochondriale membraan. Hier worden de hoogenergetische elektronen gedragen door NADH en FADH2 uit de voorgaande stappen door een reeks elektronendragers geleid, waardoor een elektrochemische gradiënt over het membraan ontstaat. Deze gradiënt drijft de synthese van ATP aan via oxidatieve fosforylering.

Het eindproduct van cellulaire ademhaling is ATP, dat wordt gebruikt als de primaire energiebron voor verschillende cellulaire processen.