Cellulär andning är en serie metaboliska reaktioner som förekommer i cellerna i organismer för att omvandla kemisk energi från mat till en form som användes av cellen, adenosintrifosfat (ATP) . Denna process bryter i huvudsak glukos, ett enkelt socker, i närvaro av syre för att frigöra energi.
Här är en uppdelning av processen:
1. Glykolys:
* Detta första steg inträffar i cytoplasma i cellen.
* Glukos bryts ned i två molekyler av pyruvat.
* Denna process genererar en liten mängd ATP (2 molekyler) och NADH, en elektronbärare med hög energi.
2. Pyruvatoxidation:
* Pyruvate flyttar in i mitokondrierna, cellens kraftcenter.
* Det omvandlas till acetyl-CoA, en annan viktig molekyl för energiproduktion.
* Denna process genererar också NADH.
3. Citronsyrcykel (Krebs -cykel):
* Acetyl-CoA kommer in i citronsyrancykeln, en serie reaktioner som förekommer i mitokondriell matris.
* Denna cykel genererar mer NADH och FADH2, en annan elektronbärare, liksom en del ATP.
4. Elektrontransportkedja:
* De högenergiska elektronerna från NADH och FADH2 passeras längs en kedja av molekyler inbäddade i det inre mitokondriella membranet.
* Denna process frigör energi, som används för att pumpa protoner (H+) över membranet, vilket skapar en koncentrationsgradient.
* Protonerna flyter tillbaka över membranet genom ett protein som kallas ATP -syntas och driver produktionen av ATP.
Sammantaget producerar cellulär andning cirka 38 ATP -molekyler per glukosmolekyl. Denna energi är avgörande för olika cellulära processer, inklusive:
* Muskelkontraktion
* Proteinsyntes
* Aktiv transport av molekyler över cellmembran
* cellsignalering
* Underhåll av kroppstemperatur
Typer av cellulär andning:
* aerob andning: Kräver syre som den slutliga elektronacceptorn. Detta är den mest effektiva andningsformen och producerar den högsta mängden ATP.
* anaerob andning: Använder alternativa elektronacceptorer, som sulfat eller nitrat, istället för syre. Detta ger mindre ATP än aerob andning.
* jäsning: Förekommer i frånvaro av syre. Det producerar en mycket liten mängd ATP och resulterar i produktion av mjölksyra (hos djur) eller etanol (i jäst).
Sammanfattningsvis är cellulär andning en grundläggande process som gör det möjligt för celler att extrahera energi från mat och använda den för att utföra viktiga funktioner. Det involverar en serie sammankopplade reaktioner som omvandlar glukos till ATP, cellens primära energiburuta.
