В соответствии с основными законами физики, все живые существа нуждаются в энергии из окружающей среды в той или иной форме, чтобы поддерживать жизнь. Очевидно, что разные организмы разработали различные способы сбора топлива из разных источников для питания клеточного механизма, который управляет повседневными процессами, такими как рост, ремонт и размножение.

Все живые существа состоят из клеток. У некоторых есть только одна клетка, например бактерии, археи и некоторые растения, грибы и другие одноклеточные организмы. Многие живые существа являются многоклеточными, включая всех животных и большинство видов растений. Однако все виды начинают жизнь как единую клетку, даже люди. Без клеточного деления жизнь не может существовать. Организмы используют деление клеток для размножения, а также для роста (если организм состоит из более чем одной клетки). Клетки в вашем теле часто или готовятся к делению; некоторые делятся десятки раз за время жизни их клеток. Другие клетки находятся с вами всю жизнь, и единственный раз, когда они делятся, это когда они впервые отделяются от другой клетки.

Деление клеток жизненно важно для роста и здоровья организма. Почти все клетки участвуют в делении клеток; некоторые делают это несколько раз в течение своей жизни. Растущий организм, такой как человеческий эмбрион, использует деление клеток для увеличения размеров и специализации отдельных органов. Даже зрелые организмы, такие как взрослый человек на пенсии, используют деление клеток для поддержания и восстановления тканей организма. Клеточный цикл описывает процесс, с помощью которого клетки выполняют назначенную работу, растут и делятся, а затем снова начинают процесс с двумя полученными дочерними клетками. В 19 веке технологические достижения в области микроскопии позволили ученым определить, что все клетки возникают из других клеток в процессе деления клеток. Это, наконец, опровергло широко распространенное ранее убеждение, что клетки самопроизвольно генерируются из доступного вещества. Клеточный цикл ответственен за всю продолжающуюся жизнь. Независимо от того, происходит ли это в клетках водорослей, цепляющихся за камень в пещере, или в клетках кожи на руке, шаги одинаковы.

Цепочка переноса электронов, которая происходит на кристах внутренней митохондриальной мембраны, является первым шагом в клеточном дыхании, которое явно зависит от кислорода. NADH и FADH2, произведенные в цикле Кребса, теперь готовы внести основной вклад в выделение энергии.

В этом процессе, также называемом циклом трикарбоновых кислот (ТСА) или циклом лимонной кислоты, молекулы пирувата сначала превращаются в двухуглеродные молекулы, называемые ацетилкоферментом А (ацетил-КоА). Это выпускает молекулу CO2. Молекулы ацетил-КоА затем попадают в митохондриальный матрикс, где каждая из них соединяется с четырехуглеродной молекулой оксалоацетата с образованием лимонной кислоты. Таким образом, если вы ведете тщательный учет, одна молекула глюкозы приводит к двум молекулам лимонной кислоты в начале цикла Кребса.