Τι συμβαίνει όταν τα κύτταρα χρησιμοποιούν οξυγόνο για να παράγουν ενέργεια από τα τρόφιμα.

Όταν τα κύτταρα χρησιμοποιούν οξυγόνο για την παραγωγή ενέργειας από τα τρόφιμα, υποβάλλονται σε μια διαδικασία που ονομάζεται κυτταρική αναπνοή . Πρόκειται για μια σύνθετη σειρά χημικών αντιδράσεων που εμφανίζονται στα μιτοχόνδρια των κυττάρων. Εδώ είναι μια απλοποιημένη κατανομή:

1. Γλυκόλυση:

* Η γλυκόζη (ζάχαρη) χωρίζεται σε πυροσταφυλικό.

* Αυτό συμβαίνει στο κυτταρόπλασμα του κυττάρου και δεν απαιτεί οξυγόνο.

* Παράγει μια μικρή ποσότητα ΑΤΡ (τριφωσφορική αδενοσίνη), το ενεργειακό νόμισμα του κυττάρου.

2. Κύκλος Krebs (κύκλος κιτρικού οξέος):

* Το πυροσταφυλικό εισέρχεται στα μιτοχόνδρια και καταρρέει περαιτέρω.

* Αυτός ο κύκλος απαιτεί οξυγόνο και παράγει μερικά ΑΤΡ, NADH και FADH2 (φορείς ηλεκτρονίων).

3. Αλυσίδα μεταφοράς ηλεκτρονίων:

* Οι φορείς ηλεκτρονίων (NADH και FADH2) παρέχουν ηλεκτρόνια σε μια σειρά πρωτεϊνών ενσωματωμένων στη μιτοχονδριακή μεμβράνη.

* Καθώς τα ηλεκτρόνια κινούνται μέσω αυτής της αλυσίδας, η ενέργεια απελευθερώνεται και χρησιμοποιείται για την αντλία πρωτονίων σε όλη τη μεμβράνη, δημιουργώντας μια κλίση συγκέντρωσης.

* Αυτή η κλίση οδηγεί την παραγωγή μεγάλης ποσότητας ΑΤΡ.

Η συνολική, κυτταρική αναπνοή χρησιμοποιώντας οξυγόνο (αερόβια αναπνοή) είναι εξαιρετικά αποτελεσματική:

* παράγει μια σημαντική ποσότητα ΑΤΡ (περίπου 36-38 μόρια ανά μόριο γλυκόζης).

* Επιτρέπει στα κύτταρα να διατηρούν υψηλές ενεργειακές απαιτήσεις για δραστηριότητες όπως η συστολή των μυών, η κυτταρική ανάπτυξη και η μεταγωγή σήματος.

Χωρίς οξυγόνο, τα κύτταρα μπορούν ακόμα να παράγουν μια μικρή ποσότητα ενέργειας μέσω αναερόβιας αναπνοής (ζύμωση). Ωστόσο, αυτή η διαδικασία είναι πολύ λιγότερο αποτελεσματική και μπορεί να οδηγήσει στη συσσώρευση αποβλήτων όπως το γαλακτικό οξύ.