Av Kevin Beck — Uppdaterad 24 mars 2022
Cellulär andning är den biokemiska kaskad som driver eukaryota celler genom att omvandla glukos till adenosintrifosfat (ATP). Processen omfattar fyra distinkta steg:glykolys , länkreaktionen (bryggan) , Krebs-cykeln , och elektrontransportkedjan (ETC). Medan glykolys kan fortgå utan syre, är de återstående tre stadierna strikt aeroba och äger rum inuti mitokondrier.
Prokaryota celler saknar membranbundna organeller, så all deras glukosmetabolism sker i cytoplasman. Däremot delar eukaryota celler upp de tre sista stadierna i mitokondrier, vilket möjliggör effektiv ATP-produktion.
Endast länkreaktionen, Krebs-cykeln och ETC är mitokondriella händelser. Glykolys – uppdelningen av glukos i två pyruvatmolekyler – sker helt och hållet i cytoplasman.
Mitokondrier är dubbelmembranorganeller. Deras inre membran viks till cristae, vilket skapar platsen för ETC. Matrisen, utrymmet inom det inre membranet, är värd för Krebs-cykeln och inrymmer mitokondrie-DNA, som ärvs av modern.
Glykolys:Cytoplasma – Tio enzymkatalyserade reaktioner omvandlar en glukosmolekyl till två pyruvatmolekyler, vilket ger en nettovinst på två ATP och två NADH. Detta steg är anaerobt.
Länk (bro) reaktion:mitokondriell matris – Varje pyruvat dekarboxyleras för att bilda acetyl-CoA, frigör CO₂ och producerar en NADH per pyruvat.
Krebs-cykel:mitokondriell matris – Acetyl-CoA kondenserar med oxaloacetat för att bilda citrat. Under en serie reaktioner oxideras citrat tillbaka till oxaloacetat, vilket genererar två ATP (en per acetyl-CoA), tre NADH och en FADH₂.
Elektrontransportkedja:inre mitokondriemembran – NADH och FADH₂ donerar elektroner till ETC, vilket driver syntesen av 32–34 ATP via oxidativ fosforylering. Protonens drivkraft som skapas över det inre membranet driver ATP-syntas.
Tillsammans ger cellandning 36–38 ATP per glukosmolekyl – ungefär två från glykolys och 34–36 från mitokondriella stadier.
