Zellatmung: Grundlagen und Redoxreaktionen
Die Zellatmung ist ein fundamentaler Prozess in eukaryotischen Zellen, der in den Mitochondrien stattfindet. Sie dient dem vollständigen Abbau energiereicher Stoffe zu CO2 und Wasser, wobei Energie in Form von ATP gewonnen wird. Dieser Vorgang ist essentiell für Tiere, Pflanzen und Pilze.
Ein zentrales Konzept der Zellatmung sind Redoxreaktionen. Bei diesen chemischen Reaktionen werden Elektronen und Wasserstoff-Ionen zwischen Molekülen übertragen. Die Oxidation bezeichnet dabei die Abgabe, die Reduktion die Aufnahme von Elektronen und Protonen.
Vocabulary: Redoxreaktion - Eine gekoppelte chemische Reaktion, bei der ein Reaktionspartner oxidiert (Elektronenabgabe) und der andere reduziert (Elektronenaufnahme) wird.
In lebenden Zellen erfolgt der Wasserstofftransport nicht direkt, sondern mithilfe spezieller Coenzyme. Diese Coenzyme, auch als Reduktionsäquivalente bezeichnet, übertragen die Fähigkeit zur Reduktion und spielen eine entscheidende Rolle in der Zellatmung Atmungskette.
Highlight: Coenzyme lassen sich in drei Hauptgruppen einteilen:
- Energieüberträger (z.B. ATP/ADP)
- Wasserstoff-Ionen-Transporter (Reduktionsäquivalente)
- Kohlenstoffatom-Überträger (z.B. Coenzym A)
Die Zellatmung Formel für den Gesamtprozess lautet:
C6H12O6 + 6 O2 → 6 CO2 + 6 H2O + Energie
Diese exergonische Reaktion setzt eine beträchtliche Menge Energie frei (ΔG = -2868 kJ/mol), die von der Zelle zur ATP-Synthese genutzt wird.
