Zellatmung und Gärung
Zellatmung läuft in drei Hauptphasen ab und produziert dabei insgesamt 38 ATP aus einem Glucose-Molekül. Das ist ziemlich effizient!
Die Glykolyse startet den Prozess: Glucose $C_6$ wird zu zwei Pyruvat-Molekülen $C_3$ aufgespalten. Dabei entstehen schon mal 2 ATP und 2 NADH - nicht schlecht für den Anfang.
Im Citratzyklus wird's richtig produktiv. Die Pyruvat-Moleküle werden komplett zu CO2 abgebaut, wobei 6 NADH, 2 FADH2 und 2 ATP entstehen. Das Kohlenstoffgerüst der ursprünglichen Glucose ist jetzt vollständig verarbeitet.
Die Atmungskette ist der absolute Energielieferant. Hier werden die gesammelten NADH und FADH2 verwertet: 10 NADH liefern 30 ATP, 2 FADH2 bringen 4 ATP dazu. Mit Sauerstoff als Endakzeptor entstehen dabei Wassermoleküle.
Merktipp: 1 NADH = 3 ATP, 1 FADH2 = 2 ATP
Ohne Sauerstoff läuft die Atmungskette nicht - dann springen Gärungsprozesse ein. Bei der Milchsäuregärung wird Pyruvat zu Laktat umgewandelt, damit NAD+ für die Glykolyse regeneriert wird. Das kennst du vom Muskelkater nach intensivem Sport.
Die alkoholische Gärung macht dasselbe, produziert aber Ethanol statt Laktat. Beide Gärungsarten liefern nur 2 ATP pro Glucose - deutlich weniger als die komplette Zellatmung mit Sauerstoff.