Het proces waardoor chemische reacties optreden die voedselmoleculen afbreken tot energie die door organismen moet worden gebruikt, wordt cellulaire ademhaling genoemd . Dit is een complex proces dat optreedt in de cellen van alle levende organismen. Hier is een uitsplitsing van de belangrijkste stappen:

1. Glycolyse: Dit is de eerste fase en komt voor in het cytoplasma van de cel. Het gaat om de afbraak van glucose (een eenvoudige suiker) in pyruvaat. Dit proces genereert een kleine hoeveelheid ATP (adenosinedraghosfaat), de primaire energievaluta van de cel en NADH (nicotinamide adenine dinucleotide), een elektronendrager.

2. De Krebs -cyclus (citroenzuurcyclus): Deze cyclus vindt plaats in de mitochondria, de krachtpatser van de cel. Pyruvaat wordt omgezet in acetyl-CoA, die de Krebs-cyclus binnengaat. Deze reeks reacties produceert meer ATP, NADH en een andere elektronendrager genaamd FADH2 (flavin adenine dinucleotide).

3. Elektronentransportketen: Dit is de laatste fase van cellulaire ademhaling en komt voor in het binnenste mitochondriale membraan. De elektronen die door NADH en FADH2 worden gedragen, worden langs een keten van eiwitten doorgegeven, waardoor energie wordt vrijgeeft. Deze energie wordt gebruikt om protonen over het membraan te pompen, waardoor een concentratiegradiënt ontstaat.

4. Oxidatieve fosforylering: De protonen stromen terug over het membraan door een enzym genaamd ATP -synthase, dat de energie van deze stroom gebruikt om ATP te synthetiseren. Dit is de belangrijkste manier waarop ATP wordt gegenereerd in cellulaire ademhaling.

Over het algemeen breken de chemische reacties van cellulaire ademhaling glucose en andere voedselmoleculen af, waardoor energie wordt vrijgelaten die wordt opgeslagen in de chemische bindingen van ATP. Deze energie wordt vervolgens door het organisme gebruikt om essentiële levensprocessen van kracht te maken, zoals spiercontractie, zenuwimpulsoverdracht en eiwitsynthese.

Er zijn twee hoofdtypen van cellulaire ademhaling:

* aerobe ademhaling: Dit vereist zuurstof als de uiteindelijke elektronenacceptor in de elektrontransportketen. Het is veel efficiënter dan anaërobe ademhaling en produceert veel meer ATP van elk glucosemolecuul.

* Anaërobe ademhaling: Dit vereist geen zuurstof en gebruikt andere moleculen, zoals sulfaat of nitraat, als de uiteindelijke elektronenacceptor. Dit proces produceert veel minder ATP dan aerobe ademhaling.

Het begrijpen van cellulaire ademhaling is van fundamenteel belang om te begrijpen hoe levende organismen energie verkrijgen en gebruiken.