Der Stoffwechsel Biologie ist ein fundamentaler Prozess in allen lebenden Organismen, der aus verschiedenen komplexen biochemischen Reaktionen besteht.
Die Stoffwechselprozesse lassen sich in zwei Hauptkategorien unterteilen: Assimilation und Dissimilation. Bei der Assimilation werden energiereiche Verbindungen aufgebaut, während bei der Dissimilation diese wieder abgebaut werden. Ein zentraler Prozess der Dissimilation ist die Glykolyse, bei der Glucose zu Pyruvat abgebaut wird. Die Glykolyse kann sowohl unter aeroben als auch anaeroben Bedingungen ablaufen. Bei der aeroben Glykolyse schließt sich der Citratzyklus an, der eine wichtige Rolle im Energiestoffwechsel spielt.
Die oxidative Phosphorylierung ist der effizienteste Weg der ATP-Produktion in der Zelle. Dieser Prozess findet in den Mitochondrien statt und ist eng mit der Atmungskette verbunden. Während der oxidativen Phosphorylierung werden durch den Elektronentransport entlang der Atmungskette Protonen in den Intermembranraum gepumpt. Der dadurch entstehende Protonengradient treibt die ATP-Synthase an, die ADP zu ATP phosphoryliert. Die oxidative Decarboxylierung verbindet dabei die Glykolyse mit dem Citratzyklus und ist somit ein wichtiger Schritt im Energiestoffwechsel. Insgesamt können durch diese Prozesse aus einem Glucose-Molekül bis zu 38 ATP-Moleküle gewonnen werden, was die hohe Effizienz des aeroben Stoffwechsels verdeutlicht.
