Oxidatie en reductie zijn woorden die verwijzen naar de manier waarop elektronen worden uitgewisseld in een chemische reactie. Toen scheikundigen voor het eerst oxidatie /reductiereacties beschreven, gebruikten ze de term 'oxidatie' om alleen te verwijzen naar reacties waarbij andere chemicaliën aan zuurstof waren gebonden. Ze verwezen naar reacties die een chemische stof terug in een zuivere vorm omzetten, zoals een die de zuurstof uit magnesium verwijderde en alleen magnesium achterbleef, als reductiereacties. Naarmate wetenschappers meer over de onderliggende mechanismen ontdekten, werd echter duidelijk dat bij oxidatie een element één of meer elektronen verliest aan zuurstof, en dat bij reductie een element elektronen wint.

Het belang van cellulaire ademhaling

Het ATP geproduceerd in cellulaire ademhaling is een chemische brandstof die elke reactie in de cel voedt, direct of indirect. Ademhaling gebeurt in elke cel in het menselijk lichaam, evenals de cellen van bijna elke eukaryoot. Het feit dat onze cellen afhankelijk zijn van deze reactie, is de reden dat mensen zuurstof inademen en koolstofdioxide uitademen.

Vermindering of oxidatie

Het proces van cellulaire ademhaling omvat twee hoofdstappen. In de eerste stap, waarbij wetenschappers glycolyse afbreken, breekt glucose af. In de tweede, breekt aerobe ademhaling de resten van de glucose verder af. Tijdens aerobe ademhaling wordt zuurstof gereduceerd door een elektron te doneren aan waterstof om water te vormen. Het hele proces van cellulaire ademhaling oxideert glucose. Dit produceert het grootste deel van de energie die vrijkomt bij cellulaire ademhaling.

Het proces van gisting

Fermentatie omvat ook oxidatie en reductie, en het produceert ATP, maar het doet het minder efficiënt. Sommige eenvoudige organismen, zoals gisten, gebruiken dit proces in afwezigheid van zuurstof. Zelfs mensen gebruiken fermentatie als een soort back-up voor cellulaire ademhaling in spiercellen zonder zuurstof. Tijdens de fermentatie wordt een chemische stof genaamd nicotinamide adenine dinucleotide + waterstof (NADH) geoxideerd en wordt een chemische stof die pyruvaat wordt genoemd, gereduceerd. Dit proces produceert slechts twee ATP-moleculen per glucosemolecule, terwijl cellulaire ademhaling 36 ATP-moleculen produceert uit een enkele glucosemolecule