Cellulaire ademhaling is een reeks chemische reacties in cellen die biochemische energie uit voedingsstoffen omzetten in adenosinetrifosfaat (ATP) en vervolgens afvalproducten vrijgeven. Cellulaire ademhaling is essentieel voor het voortbestaan ​​van alle levende organismen, omdat ATP dient als de belangrijkste energievaluta voor cellen.

De algemene chemische reactie voor cellulaire ademhaling is:

$$C_6H_{12}O_6 + 6O_2 \rightarrow 6CO_2 + 6H_2O + \textbf{energie} (als ATP)$$

Deze reactie laat zien dat één molecuul glucose (C6H12O6) wordt afgebroken in de aanwezigheid van zes moleculen zuurstof (6O2) om zes moleculen koolstofdioxide (6CO2), zes moleculen water (6H2O) en energie in de vorm van energie te produceren. ATP.

Het proces van cellulaire ademhaling vindt plaats in drie hoofdfasen:glycolyse, de Krebs-cyclus (citroenzuurcyclus) en oxidatieve fosforylering. Glycolyse vindt plaats in het cytoplasma en omvat de afbraak van glucose in pyruvaat, waarbij een kleine hoeveelheid ATP en NADH (nicotinamide-adenine-dinucleotide) wordt gegenereerd. De pyruvaatmoleculen komen vervolgens in de Krebs-cyclus terecht, die plaatsvindt in de mitochondriën en pyruvaat verder afbreekt om meer ATP, NADH en FADH2 (flavine-adenine-dinucleotide) te genereren. Ten slotte vindt oxidatieve fosforylering plaats in het binnenste mitochondriale membraan, waar de energie opgeslagen in NADH en FADH2 wordt gebruikt om het grootste deel van het ATP te genereren via een proces dat chemiosmose wordt genoemd.

Cellulaire ademhaling is een complex en strak gereguleerd proces dat cruciaal is voor de energieproductie in cellen. Het stelt organismen in staat de chemische energie die in voedsel is opgeslagen, om te zetten in ATP, dat vervolgens kan worden gebruikt om verschillende cellulaire processen te voeden die essentieel zijn voor het leven.