Клетъчното дишане е процесът, чрез който растенията и животните използват киселород, за да превърнат глюкоза (захар) в АТФ (аденозин трифосфат), която е енергийната валута на клетката. АТФ се използва след това за захранване на всички дейности на клетката, включително растеж, размножаване и движение.
Общото уравнение за клетъчното дишане е:
$$C_6H_{12}O_6 + 6O_2 \rightarrow 6CO_2 + 6H_2O + енергия$$
В това уравнение глюкозата (C6H12O6) реагира с киселород (O2), за да произведе въгледиоксид (CO2), вода (H2O) и енергия във форма на АТФ.
Клетъчното дишане се случва в митохондриите на клетките. Митохондриите са малки органели, често наричани „енергийни центрове“ на клетката, защото те произвеждат АТФ.
Процесът на клетъчното дишане може да бъде разделен на три основни етапа:
1. Гликолиза. Това е първият етап на клетъчното дишане и се случва в цитоплазмата на клетката. По време на гликолизата, глюкозата се разбива на две молекули пируват, които след това се превръщат в ацетил-КоА.
2. Цитруновата киселина цикъл (Кребс цикъл). Това е вторият етап на клетъчното дишане и се случва в митохондриите. По време на цитруновата киселина цикъл, ацетил-КоА се разбива по-нататък, и енергията, освободена от този процес, се използва за производство на АТФ, НАДХ и ФАДХ2.
3. Окидително фосфорилиране. Това е третият и последен етап на клетъчното дишане и се случва во вътрешната мембрана на митохондриите. По време на окидителното фосфорилиране, електрони се пренасят от НАДХ и ФАДХ2 към киселород, и енергията, освободена от този процес, се използва за качване на протони през вътрешната митохондриална мембрана. Това създава протонен градиент, който се използва за движене на синтезата на АТФ.