Zellatmung und Gärung
Die Zellatmung ist das Gegenstück zur Fotosynthese. Bei diesem Prozess der aeroben Dissimilation wird Glucose mit Sauerstoff zu Kohlenstoffdioxid und Wasser abgebaut: C₆H₁₂O₆ + 6 O₂ + 6 H₂O → 6 CO₂ + 12 H₂O + Energie. Die freigesetzte Energie wird teilweise als ATP gespeichert und für Wachstum und Stofftransport genutzt.
Anders als die Fotosynthese findet die Zellatmung den ganzen Tag statt und braucht kein Licht. Tagsüber baut die Pflanze durch Fotosynthese mehr auf, als sie durch Atmung verbraucht - deshalb kann sie wachsen. Die Zellatmung findet in speziellen Zellorganellen, den Mitochondrien, statt.
Pilze und manche Bakterien können durch Gärung Energie gewinnen, wenn kein Sauerstoff vorhanden ist. Bei der alkoholischen Gärung wandeln Hefepilze Zucker in Alkohol und Kohlenstoffdioxid um (C₆H₁₂O₆ → 2 C₂H₅OH + 2 CO₂). Diese Reaktion nutzen wir bei der Herstellung von Brot, Bier und Wein. Bei der Milchsäuregärung entsteht Milchsäure (C₆H₁₂O₆ → 2 C₃H₆O₃), was bei der Produktion von Joghurt, Käse und Sauerkraut wichtig ist.
Spannend: Die Gärung ist einer der ältesten biotechnologischen Prozesse der Menschheit! Schon vor tausenden Jahren stellten Menschen Brot, Bier und Sauerkraut her, ohne zu verstehen, was dabei chemisch passiert. Heute nutzt du die gleichen Prinzipien, wenn du einen Hefeteig aufgehen lässt oder Joghurt isst.