Cellulaire ademhaling wordt uitgevoerd door de mitochondriën, vaak de 'krachtcentrales van de cel' genoemd. De mitochondriën zijn kleine, boonvormige of staafvormige organellen die worden aangetroffen in het cytoplasma van eukaryotische cellen. Ze zijn omgeven door twee membranen:een buitenmembraan en een binnenmembraan.

Hier is een overzicht van de structuren die betrokken zijn bij cellulaire ademhaling:

Buitenste mitochondriaal membraan: Dit membraan omringt het gehele mitochondrion en fungeert als een beschermende barrière. Het bevat eiwitten die porinen worden genoemd en die kleine moleculen en ionen doorlaten.

Intermembraanruimte: De ruimte tussen de buitenste en binnenste mitochondriale membranen wordt de intermembraanruimte genoemd.

Innerlijk mitochondriaal membraan: Het binnenmembraan is ondoordringbaar voor de meeste moleculen en bevat gespecialiseerde eiwitten die betrokken zijn bij cellulaire ademhaling. Het is sterk opgevouwen tot structuren die cristae worden genoemd en die het oppervlak vergroten voor een efficiënte energieproductie.

Cristae: De cristae zijn plankachtige inplooiingen van het binnenste mitochondriale membraan. Ze bevatten de elektronentransportketen, een reeks eiwitcomplexen die verantwoordelijk zijn voor het genereren van een elektrochemische gradiënt die wordt gebruikt om ATP te synthetiseren.

Matrix: De mitochondriale matrix is ​​het binnenste compartiment dat wordt omsloten door het binnenmembraan. Het bevat talrijke enzymen, waaronder de enzymen die betrokken zijn bij de Krebs-cyclus (citroenzuurcyclus), evenals DNA, ribosomen en andere moleculen die nodig zijn voor de mitochondriale eiwitsynthese.

Binnen de mitochondriën, met name in de matrix en het binnenste mitochondriale membraan, werken verschillende enzymcomplexen, elektronendragers en ATP-synthase samen om de verschillende stadia van cellulaire ademhaling uit te voeren, waaronder glycolyse, de Krebs-cyclus en oxidatieve fosforylering, waardoor uiteindelijk energie wordt gegenereerd. in de vorm van ATP (adenosinetrifosfaat) - de primaire energievaluta van de cel.