Mensen hebben zuurstof nodig om te kunnen leven, omdat het essentieel is voor de cellulaire ademhaling, het proces waarbij cellen glucose in energie omzetten. Zuurstof wordt gebruikt door de mitochondriën, de organellen in cellen die energie produceren, om glucose af te breken en de energie vrij te geven die is opgeslagen in de chemische bindingen. Zonder zuurstof kan er geen cellulaire ademhaling plaatsvinden en zouden cellen niet in staat zijn de energie te produceren die ze nodig hebben om te functioneren.

Hier is een meer gedetailleerde uitleg van hoe zuurstof wordt gebruikt bij cellulaire ademhaling:

1. Glucose wordt afgebroken tot pyruvaat. Dit gebeurt in het cytoplasma van de cel. Glucose is een suiker met zes koolstofatomen en wordt afgebroken tot twee pyruvaatmoleculen met drie koolstofatomen. Bij dit proces komt een kleine hoeveelheid energie vrij, die wordt opgeslagen in de vorm van ATP (adenosinetrifosfaat).

2. Pyruvaat wordt naar de mitochondriën getransporteerd. De mitochondriën zijn de organellen in cellen die energie produceren. Pyruvaat wordt via het mitochondriale membraan naar de mitochondriën getransporteerd.

3. Pyruvaat wordt omgezet in acetyl CoA. Dit gebeurt in de mitochondriale matrix. Acetyl CoA is een molecuul met twee koolstofatomen dat wordt gebruikt als brandstofbron voor de citroenzuurcyclus.

4. De citroenzuurcyclus. De citroenzuurcyclus is een reeks chemische reacties die plaatsvinden in de mitochondriale matrix. Bij deze reacties wordt acetyl-CoA afgebroken, waarbij koolstofdioxide en energie vrijkomen. De energie die vrijkomt uit de citroenzuurcyclus wordt gebruikt om ATP te produceren.

5. De elektronentransportketen. De elektronentransportketen is een reeks eiwitten die zich in het mitochondriale membraan bevinden. Deze eiwitten geven elektronen door van het ene eiwit naar het andere, waarbij energie vrijkomt. Deze energie wordt gebruikt om waterstofionen door het mitochondriale membraan te pompen, waardoor een gradiënt ontstaat.

6. ATP-synthese. De waterstofionen die door het mitochondriale membraan worden gepompt, stromen terug via ATP-synthase, een enzym dat zich in het mitochondriale membraan bevindt. Deze stroom waterstofionen drijft de synthese van ATP uit ADP (adenosinedifosfaat) aan.

ATP is de energievaluta van de cel. Het wordt door cellen gebruikt om al hun activiteiten aan te drijven, inclusief groei, beweging en voortplanting. Zonder zuurstof kan er geen cellulaire ademhaling plaatsvinden en kan er geen ATP worden geproduceerd. Als gevolg hiervan zouden de cellen niet kunnen functioneren en zou het lichaam uiteindelijk afsterven.