Cellulär andning, processen genom vilken celler genererar adenosintrifosfat (ATP) från organiska molekyler som glukos, är uppdelad i tre huvudstadier:glykolys, citronsyracykeln (även känd som Krebs-cykeln) och oxidativ fosforylering. Denna process är mycket effektivare i närvaro av syre.

Här är anledningen till att mer ATP genereras från glukos i närvaro av syre:

1. Fullständig nedbrytning av glukos:

I närvaro av syre genomgår glukos fullständig nedbrytning genom både glykolys och citronsyracykeln. Varje glukosmolekyl bryts ner till koldioxid (CO2) och vatten (H2O), vilket frigör en betydande mängd energi.

2. Elektrontransportkedja och oxidativ fosforylering:

Närvaron av syre möjliggör funktionen av elektrontransportkedjan, en serie proteinkomplex som finns i mitokondriernas inre membran. Under oxidativ fosforylering passerar elektroner från NADH och FADH2 (genererade under glykolys och citronsyracykeln) genom elektrontransportkedjan. Denna process skapar en elektrokemisk gradient över mitokondriella membranet, som driver syntesen av ATP.

3. ATP-produktionens effektivitet:

Varje glukosmolekyl ger maximalt 36-38 molekyler ATP i närvaro av syre genom oxidativ fosforylering. Å andra sidan, i frånvaro av syre, bryts glukos ned ineffektivt genom fermentering, vilket ger endast 2 molekyler ATP.

4. Acetyl CoA Inträde i citronsyracykeln:

I frånvaro av syre omvandlas pyruvat, produkten av glykolys, till laktat eller etanol. Men när syre är närvarande kommer pyruvat in i citronsyracykeln, vilket möjliggör ytterligare energiextraktion genom fullständig oxidation.

Sammanfattningsvis möjliggör närvaron av syre fullständig glukosnedbrytning, effektiv energiextraktion genom elektrontransportkedjan och oxidativ fosforylering och inträde av acetyl CoA i citronsyracykeln. Dessa faktorer resulterar tillsammans i betydligt högre ATP-produktion från glukos i närvaro av syre jämfört med frånvaro av glukos.