Cellulaire ademhaling is het proces dat cellen gebruiken om glucose (suiker) af te breken en energie af te geven in de vorm van ATP (adenosine trifosfaat). Deze energie wordt vervolgens gebruikt om alle functies van de cel van stroom te voorzien. Cellulaire ademhaling kan worden onderverdeeld in vier hoofdfasen:

1. Glycolyse:

* Locatie: Cytoplasma (de gelachtige stof in de cel)

* proces: Glucose wordt opgesplitst in twee moleculen pyruvaat.

* Energieopbrengst: 2 ATP -moleculen en 2 NADH -moleculen (elektronendragers).

2. Pyruvaatoxidatie:

* Locatie: Mitochondriale matrix (het binnenste compartiment van de mitochondria)

* proces: Pyruvaat wordt omgezet in acetyl-CoA (een molecuul dat de Krebs-cyclus kan binnenkomen).

* Energieopbrengst: 1 NADH -molecuul per pyruvaatmolecuul.

3. Krebs -cyclus (citroenzuurcyclus):

* Locatie: Mitochondriale matrix

* proces: Acetyl-CoA komt een cyclus van chemische reacties in, genereert energiedragers en afvalproducten.

* Energieopbrengst: 2 ATP, 6 NADH en 2 FADH2 -moleculen per glucosemolecuul.

4. Elektronentransportketen:

* Locatie: Binnenste mitochondriaal membraan

* proces: Elektronen uit NADH en FADH2 worden doorgegeven aan een keten van eiwitten, waardoor energie wordt vrijgegeven die wordt gebruikt om protonen over het membraan te pompen. Dit creëert een protongradiënt, die vervolgens wordt gebruikt om ATP te genereren.

* Energieopbrengst: Tot 34 ATP -moleculen per glucosemolecuul.

Hoe energie wordt gemaakt:

Het grootste deel van de ATP wordt geproduceerd in de elektrontransportketen. De stroom van elektronen langs de keten geeft energie vrij, die wordt gebruikt om protonen over het mitochondriale membraan te pompen. Dit creëert een protongradiënt, wat een verschil is in protonconcentratie over het membraan. De potentiële energie die in dit gradiënt is opgeslagen, wordt vervolgens gebruikt door een enzym genaamd ATP -synthase om ATP te genereren van ADP (adenosinedifosfaat) en fosfaat.

Sleutelcomponenten:

* Glucose: De primaire brandstofbron voor cellulaire ademhaling.

* zuurstof: De uiteindelijke elektronenacceptor in de elektrontransportketen, waardoor het proces kan doorgaan.

* enzymen: Eiwitten die de chemische reacties die betrokken zijn bij cellulaire ademhaling katalyseren (versnellen).

* elektronendragers: Moleculen zoals NADH en FADH2 die elektronen en hun bijbehorende energie dragen.

Over het algemeen is cellulaire ademhaling een zeer efficiënt proces waarmee cellen energie uit glucose kunnen halen en deze kunnen gebruiken om hun functies van stroom te voorzien. De vrijgegeven energie wordt opgeslagen in de vorm van ATP, de primaire energieveruta van de cel.