Zellatmung und ihr Zusammenhang mit der Fotosynthese
Die Zellatmung ist der Gegenspieler der Fotosynthese. Bei diesem Stoffwechselvorgang gewinnen Zellen Energie, indem sie Glucose mit Sauerstoff zu Kohlenstoffdioxid und Wasser abbauen. Die Zellatmung-Formel ist praktisch die umgekehrte Fotosynthese-Gleichung: C₆H₁₂O₆ + 6O₂ → 6CO₂ + 6H₂O.
Anders als die Fotosynthese findet die Zellatmung in den Mitochondrien statt - den "Kraftwerken" der Zelle. Sie läuft in drei Hauptschritten ab: Glykolyse (im Zytoplasma), Citratzyklus (in der Mitochondrienmatrix) und Atmungskette (in der Mitochondrienmembran). Durch diesen Prozess wird die in der Glucose gespeicherte Energie freigesetzt und in Form von ATP nutzbar gemacht.
Der Zusammenhang zwischen Fotosynthese und Zellatmung ist faszinierend: Was bei der einen Reaktion entsteht, wird bei der anderen verbraucht. Die Fotosynthese bindet Energie (+2875 kJ/mol) und produziert Glucose und Sauerstoff, während die Zellatmung genau diese Stoffe verbraucht, um Energie freizusetzen (-2875 kJ/mol) und Kohlenstoffdioxid sowie Wasser zu bilden.
🔄 Kreislauf des Lebens: Beim Vergleich Fotosynthese und Zellatmung wird deutlich, dass beide Prozesse einen perfekten Kreislauf bilden: Die Ausgangsstoffe der einen Reaktion sind die Endprodukte der anderen!
Die Fotosynthese findet nur in Chloroplasten grüner Pflanzen statt, während die Zellatmung in fast allen Lebewesen abläuft - auch in uns Menschen. Während die Fotosynthese einfach erklärt ein Aufbauprozess (Assimilation) ist, handelt es sich bei der Zellatmung um einen Abbauprozess (Dissimilation). Ohne dieses Zusammenspiel wäre Leben auf der Erde in seiner heutigen Form nicht möglich.