Die Phasen der Zellatmung

Die Zellatmung ist ein mehrstufiger Prozess, der die Energie aus Nährstoffen für die Zelle nutzbar macht. Sie lässt sich in vier Hauptphasen unterteilen:

1. Glykolyse: Diese erste Phase findet im Cytoplasma statt. Hier wird Glucose (C6) in zwei Pyruvat-Moleküle (C3) aufgespalten. Die Energiebilanz des Citratzyklus beginnt hier mit einer Ausbeute von 2 ATP und 2 NADH+H+.

Vocabulary: Pyruvat ist das Endprodukt der Glykolyse und dient als Ausgangsstoff für den Citratzyklus.

2. Oxidative Decarboxylierung: Diese Phase findet in der Mitochondrienmatrix statt. Hier werden die Pyruvat-Moleküle zu Acetyl-CoA umgewandelt.

Definition: Die oxidative Decarboxylierung ist der Übergang zwischen Glykolyse und Citratzyklus, bei dem Pyruvat in Acetyl-CoA umgewandelt wird.

3. Citratzyklus: Auch dieser Prozess läuft in der Mitochondrienmatrix ab. Der Citratzyklus Ablauf beginnt mit der Verbindung von Acetyl-CoA (C2) mit Oxalessigsäure (C4) zu Citronensäure (C6). Im Verlauf des Zyklus wird die Citronensäure wieder zu Oxalessigsäure abgebaut.

Highlight: Der Citratzyklus ist ein zentraler Stoffwechselweg, der pro Durchlauf 4 CO2, 2 ATP, 2 FADH2 und 6 NADH+H+ produziert.

4. Atmungskette / Endoxidation: Diese letzte Phase findet in der Mitochondrienmatrix, dem Intermembranraum und der inneren Mitochondrienmembran statt. Hier werden die Reduktionsäquivalente NADH+H+ und FADH2 genutzt, um ATP zu bilden.

Example: In der Atmungskette liefert 1 NADH+H+ 3 ATP, während 1 FADH2 2 ATP erzeugt.

Der Citratzyklus einfach erklärt ist ein Kreislauf von chemischen Reaktionen, der Acetyl-CoA vollständig zu CO2 oxidiert und dabei Energie in Form von ATP und Reduktionsäquivalenten freisetzt. Die Endoxidation im Mitochondrium nutzt diese Reduktionsäquivalente, um in der Atmungskette weitere ATP-Moleküle zu produzieren.

Vocabulary: Reduktionsäquivalente sind Moleküle wie NADH+H+ und FADH2, die Elektronen für die Atmungskette bereitstellen.

Die Atmungskette Bilanz ist beeindruckend: Insgesamt können aus einem Glucose-Molekül bis zu 38 ATP-Moleküle gewonnen werden. Dies macht die Zellatmung zu einem äußerst effizienten Prozess der Energiegewinnung.

Highlight: Die Energiebilanz des Citratzyklus in Kombination mit der Atmungskette zeigt, wie effizient Zellen Energie aus Nährstoffen gewinnen können.