Der Citronensäurezyklus und die Atmungskette

Der Citronensäurezyklus findet in der Matrix der Mitochondrien statt. Hier wird die aktivierte Essigsäure unter Abspaltung von CO₂ abgebaut.

Definition: Die oxidative Phosphorylierung ist der Prozess der ATP-Bildung in der Atmungskette.

Highlight: Der Wirkungsgrad der Zellatmung beträgt 38%.

Die Atmungskette findet in der inneren Mitochondrienmembran statt und dient dem Transport von Wasserstoff auf Sauerstoff.

Example: Bei der aeroben Glykolyse werden pro Glucose-Molekül 36 ATP-Moleküle gebildet.

Gärung und anaerober Stoffwechsel

Die Gärung ist ein anaerober Stoffwechselweg, bei dem Glucose ohne Sauerstoff abgebaut wird. Es gibt zwei Hauptformen: die alkoholische Gärung und die Milchsäuregärung.

Definition: Die alkoholische Gärung ist die Umwandlung von Glucose zu Ethanol und CO₂.

Example: Bei der Herstellung von Bier und Wein nutzen Hefepilze die alkoholische Gärung.

Highlight: Im Vergleich zur Zellatmung liefert die Gärung deutlich weniger Energie (nur 2 ATP pro Glucose-Molekül).

Der Vergleich Zellatmung und Gärung zeigt deutliche Unterschiede in der Energieausbeute und den Endprodukten.

Die Gärungsprozesse

Die Gärung ist ein anaerober Abbau von Glucose ohne Sauerstoff. Es gibt zwei Hauptformen:

Die alkoholische Gärung:

• Findet im Cytoplasma statt
• Bildet Ethanol und CO2
• Wichtig für Bier-, Wein- und Backwarenherstellung

Example: Hefepilze sterben bei einer Ethanolkonzentration von 14-20% ab.

Die Milchsäuregärung:

• Läuft ebenfalls im Cytoplasma ab
• Produziert Milchsäure
• Typisch für Milchsäurebakterien

Zellatmung und Mitochondrien

Die Zellatmung findet an zwei Hauptorten statt: im Cytoplasma und in den Mitochondrien. Die Mitochondrien sind die Kraftwerke der Zelle mit einer charakteristischen Doppelmembran und einer Größe von 1-10μm.

Definition: Mitochondrien sind stäbchenförmige Zellorganellen, die für die Energiegewinnung in der Zelle verantwortlich sind.

Highlight: Eine menschliche Leberzelle enthält über 1000 Mitochondrien.

Die Glykolyse als erster Teilschritt der Zellatmung findet im Cytoplasma statt. Hier wird Glucose in zwei Pyruvat-Moleküle gespalten.

Vocabulary: Die Cristae sind Einstülpungen der inneren Mitochondrienmembran, die der Oberflächenvergrößerung dienen.

Example: Die Zellatmung Reaktionsgleichung lautet: C₆H₁₂O₆ + 6 O₂ → 6 CO₂ + 6 H₂O