De reis van 1 glucosemolecuul in aerobe ademhaling:

1. Glycolyse (cytoplasma):

* Glucose (6 koolstofatomen) komt het cytoplasma binnen.

* Door een reeks enzym-gekatalyseerde reacties wordt glucose afgebroken in twee moleculen pyruvaat (elk 3 koolstofatomen).

* Dit proces genereert een netto versterking van 2 ATP en 2 NADH (elektronendragers).

2. Pyruvaatoxidatie (mitochondriale matrix):

* Pyruvaat komt de mitochondria binnen, waar deze wordt omgezet in acetyl-CoA (2 koolstofatomen) door een koolstofdioxidemolecuul te verliezen.

* Dit proces genereert 1 NADH Per pyruvaat, dus 2 NADH in totaal.

3. Citroenzuurcyclus (Krebs -cyclus) (mitochondriale matrix):

* Acetyl-CoA komt de citroenzuurcyclus binnen, een reeks reacties die elektronendragers met hoge energie produceren en koolstofdioxide.

* Elk acetyl-CoA-molecuul produceert:

* 3 NADH

* 1 fadh2 (Nog een elektronendrager)

* 1 ATP

* 2 CO2

* Aangezien twee acetyl-CoA-moleculen worden gevormd uit één glucose, is de totale opbrengst:

* 6 NADH

* 2 fadh2

* 2 ATP

* 4 CO2

4. Oxidatieve fosforylering (elektrontransportketen en chemiosmose) (binnenste mitochondriaal membraan):

* De elektronendragers (NADH en FADH2) leveren hun elektronen aan de elektrontransportketen.

* Terwijl elektronen door de ketting bewegen, wordt energie vrijgegeven en gebruikt om protonen (H+) over het binnenste mitochondriale membraan te pompen, waardoor een protongradiënt ontstaat.

* Deze gradiënt stimuleert ATP -synthese door ATP Synthase , die de energie van de protonenstroom gebruikt om een fosfaatgroep toe te voegen aan ADP, waardoor ATP wordt geproduceerd .

* Dit is het belangrijkste ATP-producerende stadium van ademhaling.

Eind ATP -opbrengst:

* Glycolyse: 2 ATP

* citroenzuurcyclus: 2 ATP

* oxidatieve fosforylering: ~ 32 ATP (theoretisch 38, maar sommige protonen zijn "gelekt")

Totale ATP -opbrengst: 36 ATP

Opmerking: Dit is een vereenvoudigd overzicht. Het werkelijke aantal geproduceerde ATP kan enigszins variëren, afhankelijk van de specifieke omstandigheden en het celtype.

Samenvatting:

Aerobe ademhaling is een complex proces dat de energie efficiënt uit glucose extraheert om ATP te produceren, de primaire energievaluta van cellen. Het omvat een reeks zorgvuldig gecoördineerde stappen in verschillende delen van de cel, met behulp van elektronendragers en protonengradiënten om een hoge energieopbrengst te bereiken.