Kort svar
Cellandning är den process där celler omvandlar druvsocker (glukos) och syre till koldioxid, vatten och energi. Energin lagras i molekylen ATP, som cellen sedan använder till allt den behöver: muskelrörelser, tillväxt och kemiska reaktioner. Processen sker i praktiskt taget alla levande celler, hos både växter, djur och människor.
Den kemiska formeln för cellandningen ser ut så här:
C₆H₁₂O₆ + 6 O₂ → 6 CO₂ + 6 H₂O + energi
En molekyl druvsocker reagerar med sex molekyler syre och bildar koldioxid, vatten och energi som cellen kan använda direkt. Kort sagt: cellandningen omvandlar kemisk energi i druvsockret till en form cellen kan använda, i stället för att bara omvandla kemisk energi till värme som vid vanlig förbränning.
Så går cellandningen till: tre steg i cellen
Cellandningen sker inte i ett enda steg utan i tre delar efter varandra:
- Glykolysen. I glykolysen omvandlas druvsocker till mindre molekyler i cellens grundsubstans (cytoplasman). Här bildas en liten mängd ATP direkt, utan att syre behövs.
- Citronsyracykeln. Restprodukterna från glykolysen bryts ner vidare inne i mitokondrierna. Koldioxid frigörs som biprodukt och energirika elektroner samlas upp i bärarmolekyler.
- Elektrontransportkedjan (oxidativ fosforylering). Elektronerna från föregående steg driver flera kedjor av proteiner i mitokondriens inre membran. Proteinerna pumpar protoner genom membranet, och det skapar en kraft som driver enzymet ATP-syntas. Här produceras merparten av cellens ATP, och syret binder till slut till väte och bildar vatten.
Sammanlagt kan en enda glukosmolekyl ge upp till 36–38 ATP genom hela processen, vilket gör den syrekrävande cellandningen betydligt effektivare än energiutvinning utan syre.
Var i cellen sker cellandningen?
De två sista och mest energirika stegen sker i mitokondrierna, ofta kallade cellens kraftverk. Mitokondrier finns i nästan alla celler hos djur, växter och svampar, och en enda cell kan innehålla allt från några hundra till flera tusen mitokondrier beroende på hur mycket energi cellen behöver. Muskelceller och nervceller som kräver energitillskott vid ansträngning har särskilt gott om dem, eftersom cellandningen är en av kroppens viktigaste energiomvandlingar.
Fotosyntes-cellandning: varandras motsatser
Cellandning och fotosyntes är varandras spegelbilder rent kemiskt:
| Process | Råvaror | Produkter |
|---|---|---|
| Cellandning | Druvsocker + syre | Koldioxid + vatten + energi |
| Fotosyntes | Koldioxid + vatten + energin i solljuset | Druvsocker + syre |
Växter är unika genom att de gör båda delarna. Under dagen, när energin i solljuset finns tillgänglig, fotosyntetiserar de och bygger upp druvsocker, en av de viktigaste kolhydraterna och den näring växtens celler sedan bygger energi av. Dygnet runt bedriver de samtidigt cellandning i sina celler, precis som djur gör, för att frigöra energin ur det druvsocker de själva har byggt.
Vilka organismer bedriver cellandning?
Cellandning sker i cellerna hos i princip alla levande organismer, från bakterier till människor. Den genetiska informationen i DNA:t styr bland annat vilka proteiner som bygger upp mitokondriernas maskineri. De flesta organismer använder syrekrävande cellandning, men vissa encelliga organismer klarar sig utan syre genom en mindre effektiv, syrefri variant.
Cellandningen har pågått i cellerna hos jordens organismer i miljarder år och är en av de mest grundläggande kemiska processerna för allt liv: utan den skulle ingen cell kunna omvandla mat till användbar energi.
