Den övergripande kemiska ekvationen för cellandning kan sammanfattas enligt följande:
C6H12O6 (glukos) + 6O2 (syre) -> 6CO2 (koldioxid) + 6H2O (vatten) + energi (som ATP)
I denna ekvation bryts glukos, en sockermolekyl med sex kol, ned i närvaro av syre genom en serie enzymkatalyserade reaktioner. Under denna process omarrangeras bindningarna i glukos, och den frigjorda energin används för att syntetisera ATP-molekyler.
Den cellulära andningsprocessen kan vidare delas in i tre huvudstadier:glykolys, Krebs-cykeln (även känd som citronsyracykeln) och oxidativ fosforylering.
1. Glykolys:
- Förekommer i cytoplasman.
- Glukos bryts ner till två pyruvatmolekyler (en trekolsmolekyl).
- 2 ATP-molekyler används, och 4 ATP-molekyler erhålls (nettovinst på 2 ATP).
- 2 NADH-molekyler produceras.
2. Krebs cykel:
- Förekommer i mitokondrierna.
– Varje pyruvatmolekyl från glykolysen bryts ytterligare ned och kombineras med koenzym A för att bilda Acetyl CoA.
- Över flera reaktioner oxideras Acetyl CoA för att frigöra CO2 och producera ATP-, NADH- och FADH2-molekyler.
3. Oxidativ fosforylering:
- Förekommer även i mitokondrierna.
- NADH- och FADH2-molekyler som produceras i glykolys och Krebs-cykeln skickar sina elektroner till elektrontransportkedjan, vilket skapar en elektrokemisk gradient över mitokondriella membranet.
– Flödet av protoner genom ATP-syntasenzymet använder denna gradient för att producera ATP-molekyler genom en process som kallas kemiosmos.
I slutändan omvandlar cellandning den kemiska energin som lagras i glukos till cellens användbara energivaluta, ATP. Den ATP som produceras används sedan av celler för att utföra olika funktioner, inklusive muskelkontraktion, nervimpulsöverföring, kemisk syntes och aktiv transport av molekyler över membran.
