Celstofwisseling
Een enzym heeft energie nodig om te werken (energie is de capaciteit om arbeid te verrichten). In de cellen van alle organismen is er een directe energiebron die de cel activiteit aanzet, dit molecule wordt adenosinetrifosfaat genoemd. ATP is de afkorting van adenosinetrifosfaat. Het ATP-molecule bestaat uit adenosine en drie fosfaatgroepen. In twee van de fosfaatbindingen van ATP is veel chemische energie (dit is de energie die opgeslagen zit in de molecule van een stof.) vastgelegd. Het kan zijn dat een fosfaatgroep wordt afgesplitst, als dit gebeurd komt er energie vrij en ontstaat er ADP (adenosinedifosfaat). ATP kan opnieuw worden gebruikt door het toevoegen van fosforzuur, aan ADP. Het toevoegen van fosforzuur aan ADP heet fosforylatie (fosforylatie, het toevoegen van fosforzuur aan ADP).
Een enzym versneld stofwisselingsprocessen, ook de oxidatie (het verliezen van elektronen) van het molecule glucose tot koolstofdioxide. Dit wordt door een aantal stappen gedaan:
> De glycolyse
> De citroenzuurcyclus
> De elektronentransportketen
Glycolyse (afbreken van glucose) is de eerste stap van dit proces, deze serie vindt plaats in het cytoplasma en bestaat uit tien stappen. Tijdens de glycolyse wordt een molecule glucose gesplitst in twee moleculen pyrodruivenzuur, C3- . Vervolgens wordt de pyrodruivenzuur in een overgangsfase omgezet in azijnzuur, C2- molecule waarbij koolstofdioxide vrijkomt.
De tweede stap is de citroencyclus. Deze stap vindt plaats in de matrix van de mitochondriën. De cyclus maakt de afbraak van glucose volledig, door azijnzuur om te zetten in koolstofdioxide. Sommige stappen uit de glycolyse en de citroenzuurcyclus zijn redoxreacties die elektronen verplaatsen naar NAD+ (co-enzym).
De derde stap, is de elektronentransportketen, ontvangt de elektronen van de elektronentransporteur NADH. Via deze keten bereiken de elektronen de uiteindelijke elektronenacceptor zuurstof, waarbij de zuurstof samen met de waterstofionen, water vormen. De energie die brijkomt bij elke stap in de keten wordt gebruikt voor de vorming van ATP.
De afbraak van glucose zonder de hulp van zuurstof noemt men fermentatie.