Die Zellatmung - Allgemeines

Die Zellatmung ist ein fundamentaler Prozess zur Energiegewinnung in lebenden Organismen. Sie findet in den Mitochondrien statt und benötigt Glucose und Sauerstoff als Ausgangsstoffe.

Highlight: Die Ausgangsstoffe der Zellatmung sind Glucose und Sauerstoff, während die Endprodukte Kohlenstoffdioxid und Wasser sind.

Der Sauerstoff wird über die Lungen aufgenommen und gelangt über den Blutkreislauf zu den Zellen. Glucose, der wichtigste Betriebsstoff der Lebewesen, wird durch die Nahrungsaufnahme bereitgestellt.

Vocabulary: Der Grundumsatz bezeichnet den Energiebedarf eines ruhenden Organismus zur Aufrechterhaltung der Lebensvorgänge, während der Arbeitsumsatz den erhöhten Energiebedarf bei Aktivität beschreibt.

Man unterscheidet zwischen zwei katabolen Stoffwechselwegen:

1. Zellatmung (aerob: mit Sauerstoff)
2. Gärung (anaerob: ohne Sauerstoff)

Definition: Dissimilation ist eine Form des abbauenden Stoffwechsels unter Energiegewinnung.

Die Kompartimentierung in Zellen ermöglicht es, dass verschiedene Stoffwechselwege gleichzeitig ablaufen können. Dies ist besonders wichtig für die Effizienz der Zellatmung.

Zur Untersuchung von Stoffwechselwegen wie der Zellatmung wird oft die Tracermethode verwendet. Dabei werden radioaktiv markierte Substanzen eingesetzt, die am Stoffwechsel teilnehmen und so die Lokalisierung und Visualisierung von Stoffwechselwegen ermöglichen.

Example: Ein Autoradiogramm kann die Zwischenprodukte der Glykolyse in Abhängigkeit von der Inkubationszeit zeigen, was Einblicke in den Ablauf der Zellatmung gibt.

Stage 4 - Electron Transport Chain Part I

The electron transport chain involves complex protein assemblies in the inner mitochondrial membrane.

Vocabulary: The electron transport chain consists of protein complexes I through IV.

Highlight: NADH and FADH2 donate electrons that drive proton pumping across the membrane.

Das Mitochondrium - Kraftwerk der Zelle

Die Mitochondrien spielen eine zentrale Rolle in der Zellatmung beim Menschen und anderen Eukaryoten. Sie werden oft als "Kraftwerke der Zelle" bezeichnet, da hier der Großteil der zellulären Energie in Form von ATP produziert wird.

Mitochondrien haben eine charakteristische Struktur mit einer äußeren und einer stark gefalteten inneren Membran. Diese Faltung, auch Cristae genannt, dient der Oberflächenvergrößerung und ist entscheidend für die Effizienz der Zellatmung.

Highlight: Die Mitochondrien sind der Hauptort der Energiegewinnung durch Zellatmung, wo Nahrungsenergie in ATP umgewandelt wird.

Der Ablauf der Zellatmung in den Mitochondrien umfasst mehrere Schritte:

1. Oxidative Decarboxylierung
2. Citratzyklus
3. Atmungskette

Vocabulary: ATP (Adenosintriphosphat) ist der universelle Energieträger in Zellen und ein wichtiger Regulator energieliefernder Prozesse.

Die Umwandlung von ADP zu ATP ist eine endergonische Reaktion, die Energie benötigt. Umgekehrt setzt die Hydrolyse von ATP zu ADP Energie frei, die für verschiedene Zellprozesse genutzt werden kann.

Definition: Endergonische Reaktionen benötigen Energie, während exergonische Reaktionen Energie freisetzen.

Mitochondrien besitzen auch ihre eigene DNA und Ribosomen, was ihnen eine gewisse Autonomie in der Proteinsynthese verleiht.