Cellen maken en gebruiken energie door een proces genaamd cellulaire ademhaling . Dit proces is in wezen een reeks chemische reacties die glucose (een suiker) afbreken in de aanwezigheid van zuurstof om energie af te geven in de vorm van ATP (adenosine trifosfaat).

Hier is een vereenvoudigde uitsplitsing:

1. Glycolyse:

- Glucose wordt opgesplitst in pyruvaat in het cytoplasma.

- Dit proces geeft een kleine hoeveelheid ATP (2 moleculen) en NADH (een elektronendrager met een hoge energie).

2. Krebs -cyclus (citroenzuurcyclus):

- Pyruvaat komt de mitochondria binnen en wordt omgezet in acetyl-CoA.

- Acetyl-CoA komt de Krebs-cyclus binnen en produceert meer ATP, NADH en FADH2 (een andere elektronendrager).

3. Elektronentransportketen:

- De energieke elektronen uit NADH en FADH2 worden doorgegeven aan een keten van moleculen in het mitochondriale membraan.

- Dit proces geeft energie vrij die wordt gebruikt om protonen over het membraan te pompen, waardoor een concentratiegradiënt ontstaat.

- De protonen stromen terug over het membraan door ATP -synthase, waardoor een grote hoeveelheid ATP wordt gegenereerd (ongeveer 32 moleculen).

Energie gebruiken:

De in ATP opgeslagen energie wordt gebruikt voor verschillende cellulaire processen, waaronder:

- spiercontractie: ATP biedt de energie voor spiervezels om te verkorten en te contracteren.

- Actief transport: ATP Power pompen die moleculen over celmembranen verplaatsen tegen hun concentratiegradiënten.

- eiwitsynthese: ATP is vereist voor de vorming van peptidebindingen tijdens eiwitproductie.

- Celdeling: ATP is nodig voor DNA -replicatie en andere processen die betrokken zijn bij de celdeling.

- Signaaltransductie: ATP wordt gebruikt om enzymen en andere signaalmoleculen te activeren.

Naast cellulaire ademhaling kunnen cellen ook andere methoden gebruiken om energie te genereren:

- fotosynthese: Planten en sommige bacteriën gebruiken zonlicht om koolstofdioxide en water om te zetten in glucose, waardoor energie wordt bewaard.

- fermentatie: Sommige organismen kunnen ATP produceren zonder zuurstof met behulp van fermentatie, die melkzuur of ethanol produceert als bijproducten.

Inzicht in hoe cellen energie maken en gebruiken, is cruciaal voor het begrijpen van veel biologische processen, waaronder metabolisme, groei en ontwikkeling.