Hvad kræves den kemiske reaktion af stofskiftet?

Cellulær respiration er et sæt kemiske reaktioner i celler, der omdanner biokemisk energi fra næringsstoffer til adenosintrifosfat (ATP) og derefter frigiver affaldsprodukter. Cellulær respiration er afgørende for overlevelsen af ​​alle levende organismer, fordi ATP tjener som den vigtigste energivaluta for celler.

Den overordnede kemiske reaktion for cellulær respiration er:

$$C_6H_{12}O_6 + 6O_2 \rightarrow 6CO_2 + 6H_2O + \textbf{energi} (som ATP)$$

Denne reaktion viser, at et molekyle glucose (C6H12O6) nedbrydes i nærvær af seks molekyler oxygen (6O2) til at producere seks molekyler kuldioxid (6CO2), seks molekyler vand (6H2O) og energi i form af ATP.

Processen med cellulær respiration foregår i tre hovedstadier:glykolyse, Krebs-cyklussen (citronsyrecyklus) og oxidativ fosforylering. Glykolyse finder sted i cytoplasmaet og involverer nedbrydning af glukose til pyruvat, hvilket genererer en lille mængde ATP og NADH (nicotinamid adenindinukleotid). Pyruvatmolekylerne går derefter ind i Krebs-cyklussen, som forekommer i mitokondrierne og yderligere nedbryder pyruvat for at generere mere ATP, NADH og FADH2 (flavinadenindinukleotid). Endelig finder oxidativ fosforylering sted i den indre mitokondriemembran, hvor energien lagret i NADH og FADH2 bruges til at generere det meste af ATP gennem en proces kaldet kemiosmose.

Cellulær respiration er en kompleks og stramt reguleret proces, der er afgørende for energiproduktion i celler. Det giver organismer mulighed for at omdanne den kemiske energi, der er lagret i fødevarer, til ATP, som derefter kan bruges til at brænde forskellige cellulære processer, der er afgørende for livet.