1. Glykolys (i cytoplasman):
– Glukos bryts ner till två pyruvatmolekyler.
- Varje pyruvat genomgår en serie enzymatiska reaktioner för att bilda Acetyl CoA.
- Under denna process produceras 2 molekyler ATP (nettovinst) och 2 molekyler NADH (reducerad form av nikotinamidadenindinukleotid).
2. Krebs cykel (i mitokondriematrisen):
- Varje acetyl-CoA går in i Krebs-cykeln, en serie kemiska reaktioner som ytterligare oxiderar den.
- För varje Acetyl CoA genererar Krebs-cykeln 3 molekyler NADH, 2 molekyler FADH2 (reducerad form av flavinadenindinukleotid) och 1 molekyl ATP (fosforylering på substratnivå).
3. Oxidativ fosforylering (i det inre mitokondriella membranet):
- De högenergielektroner som bärs av NADH och FADH2 leds längs elektrontransportkedjan, en serie proteinkomplex.
- Denna process genererar en protongradient över det inre mitokondriella membranet, som driver syntesen av ATP genom ATP-syntas (även känd som den kemiosmotiska mekanismen).
- För varje elektronpar som överförs genom elektrontransportkedjan produceras 2-3 molekyler ATP (uppskattningar varierar beroende på den specifika vägen och organismen).
Med tanke på ATP som genereras i varje steg:
- Glykolys:2 ATP (nettovinst)
- Krebs-cykel:1 ATP + 3 NADH + 2 FADH2 (per Acetyl CoA)
- Oxidativ fosforylering:Cirka 30-32 ATP (per överförda elektronpar)
Om man antar fullständig oxidation av en molekyl glukos via glykolys och Krebs-cykeln, och med hänsyn till ATP som genereras genom oxidativ fosforylering, är det maximala teoretiska utbytet 36-38 ATP-molekyler för varje glukosmolekyl. Detta representerar den maximala energi som kan utvinnas och lagras i form av ATP under cellandning.
Det är viktigt att notera att en del ATP används i de inledande stegen av glykolys, och en liten mängd kan gå förlorad på grund av ineffektivitet i elektrontransportkedjan. Den övergripande processen är dock mycket effektiv för att utvinna energi från glukos och omvandla den till ATP, cellens "energivaluta".
