Характеристики на процеса на клетъчно дишане и неговите етапи
Гликолизата буквално означава "разграждане на захарта". Процесът на гликолиза протича в цитоплазмата на клетката. Глюкозата и кислородът се доставят на клетките чрез кръвния поток. В резултат на гликолизата се образуват две молекули АТФ, две молекули пирогроздена киселина и две "високоенергийни" молекули NADH. Гликолизата може да настъпи с или без кислород. В присъствието на кислород гликолизата е първата стъпка в аеробното клетъчно дишане. Без кислород гликолизата позволява на клетките да произвеждат малки количества АТФ. Този процес се нарича анаеробно дишане или ферментация. Ферментацията също така произвежда млечна киселина, която може да се натрупа в мускулната тъкан, причинявайки болезненост и парене.
Цикъл на лимонената киселина
Цикълът на лимонената киселина, известен също като цикъл на трикарбоксилната киселина или цикъл на Кребс, започва след като молекулите от процеса на гликолиза се превърнат в малко по-различно съединение, ацетил-КоА.
Чрез поредица от междинни стъпки, заедно с две ATP молекули, се образуват няколко съединения, които могат да съхраняват "високоенергийни" електрони. Съединенията, известни като никотинамид аденин динуклеотид (NAD) и флавин аденин динуклеотид (FAD), се редуцират в процеса. Тези редуцирани форми пренасят "високо енергийните" електрони до следващия етап.
Цикълът на лимонената киселина възниква само когато има кислород, но не използва директно кислород. Всички реакции от този цикъл протичат в клетъчните митохондрии.
Окислително фосфорилиране
Електронният транспорт се нуждае от незабавно наличие на кислород. Веригата за пренос на електрони е поредица от преносители на електрони в митохондриалната мембрана на еукариотните клетки. Чрез поредица от реакции високоенергийните електронипрехвърлени на кислород. В този случай се образува градиент и в крайна сметка АТФ се получава чрез окислително фосфорилиране. Ензимът АТФ синтаза използва енергията, генерирана от електронната транспортна верига, за да фосфорилира АДФ до АТФ.
Максимален изход на ATP
По този начин прокариотните клетки могат да произведат 38 ATP молекули, докато еукариотните клетки произвеждат максимум 36. В еукариотните клетки NADH молекулите, произведени при гликолиза, преминават през митохондриалната мембрана, която е на стойност две ATP молекули.