Cellulaire ademhaling is een complex proces dat plaatsvindt in de cellen van organismen om chemische energie om te zetten die is opgeslagen in glucose in een vorm die de cellen kunnen gebruiken, voornamelijk ATP (adenosine trifosfaat). Hier is een uitsplitsing van de betrokken energietransformaties:

1. Glucose (chemische energie) wordt afgebroken in pyruvaat:

* Glycolyse: Deze beginfase treedt op in het cytoplasma van de cel en breekt glucose af in twee moleculen pyruvaat. Dit proces geeft een kleine hoeveelheid energie vrij in de vorm van ATP en NADH (nicotinamide adenine dinucleotide, een elektronendrager).

2. Pyruvaat wordt verder opgesplitst in koolstofdioxide en water, waardoor een grote hoeveelheid energie wordt vrijgelaten:

* Krebs -cyclus (citroenzuurcyclus): In de mitochondria wordt pyruvaat omgezet in acetyl-CoA, die de Krebs-cyclus binnengaat. Deze cyclus genereert meer ATP en NADH, samen met FADH2 (flavin adenine dinucleotide, een andere elektronendrager).

* Elektrontransportketen: Elektronen uit NADH en FADH2 worden doorgegeven aan een keten van eiwitten ingebed in het mitochondriale membraan. Deze beweging van elektronen geeft energie vrij, die wordt gebruikt om protonen over het membraan te pompen, waardoor een concentratiegradiënt ontstaat. De potentiële energie van deze gradiënt wordt vervolgens gebruikt om grote hoeveelheden ATP te genereren via een proces dat oxidatieve fosforylering wordt genoemd.

Algemene energietransformatie:

* chemische energie (glucose) → chemische energie (ATP) + warmte

Belangrijke opmerking:

* Cellulaire ademhaling is een exotherme proces, wat betekent dat het energie vrijgeeft.

* De meeste energie die wordt vrijgegeven tijdens cellulaire ademhaling wordt vastgelegd in de vorm van ATP. Deze ATP wordt vervolgens door de cel gebruikt om verschillende processen van stroom te voorzien, zoals spiercontractie, eiwitsynthese en actief transport.

* Een kleine hoeveelheid energie wordt ook vrijgegeven als warmte, wat bijdraagt aan de totale lichaamstemperatuur.