Zoals je weet vindt de oxidatie van glucose naar water en CO2 in discrete stappen plaats. Tijdens de glycolyse wordt glucose omgezet in pyruvaat, waarbij de reducerende energie die daarbij vrijkomt wordt overgedragen op NAD+. Vervolgens wordt, tijdens normale aerobe stofwisseling, het pyruvaat omgezet in acetyl-CoA dat via de citroenzuurcyclus in de mitochondriën verder geoxideerd wordt tot CO2. Bij de oxidatie van pyruvaat tot CO2 worden nog eens 4 NAD+ moleculen gereduceerd naar NADH en een FAD naar FADH2. U begrijpt dat wanneer alle NAD+ of FAD moleculen zijn gereduceerd zowel de glycolyse als de citroenzuurcyclus stoppen, omdat de overtollige elektronen niet meer afgedragen kunnen worden. NADH en FADH2 moeten hun elektronen dus kunnen afstaan om de machine draaiende te houden.
Met behulp van de simulatie hiernaast zullen we bekijken hoe dat precies gebeurt.

We zullen beginnen met de oxidatie van FADH2. Op het volgende tabblad staat de simulatie van NADH.
Tel voor en na het verloop van het proces het aantal H+-ionen dat zich binnen en buiten het mitochondrion bevindt.

Klik op de play-knop, bestudeer hoe de elektronen-flow en het transport van protonen verloopt.

Tip: Gebruik eventueel de navigatieknoppen om stap voor stap door de simulatie te gaan.

Je ziet dat er een stevige H+-gradiënt over de mitochondriale binnenmembraan wordt opgebouwd, en je kunt je voorstellen dat dit niet altijd zo door kan gaan. De H+-gradiënt moet dus weer ongedaan gemaakt worden alvorens nieuwe FADH2 moleculen geoxideerd kunnen worden. De potentiële energie die in de gradiënt is opgeslagen kan daarbij tevens worden gebruikt om energie, in de vorm van ATP, te winnen.

Ga door met de simulatie door op play te klikken. Bestudeer hoe de H+-gradiënt wordt benut om ADP om te zetten in ATP. Bestudeer tevens het mechanisme waarmee ADP/ATP en Pi over de membraan wordt getransporteerd.

Je ziet nu dat de opgebouwde H+-gradiënt groot genoeg was om een ADP om de zetten in ATP, waarbij tevens een Pi over de mitochondriale membraan getransporteerd werd. De overgebleven gradiënt is groot genoeg om nog eens een ½ ADP om te zetten (uiteraard gaat dat niet, maar het kan wel na de volgende FADH2 oxidatie cyclus benut worden!).

Op het volgende tabblad kijken we hoe de oxidatie van NADH verschilt t.o.v. de die van FADH2.