Die Grundlagen der Zellatmung und Gärung
Die Zellatmung Energieumwandlung ist ein fundamentaler Prozess in lebenden Zellen, bei dem Glucose in mehreren Schritten abgebaut wird. Der Prozess beginnt mit der Glykolyse im Zellplasma, wo aus einem Glucose-Molekül zwei Pyruvat-Moleküle entstehen. Dabei werden bereits erste ATP-Moleküle als Energieträger gebildet.
Die aerobe Dissimilation Prozess setzt sich in den Mitochondrien fort, wo der Citratzyklus und die Atmungskette stattfinden. Im Citratzyklus wird das Pyruvat vollständig zu CO₂ abgebaut, während gleichzeitig wichtige Reduktionsäquivalente wie NADH+H⁺ entstehen. Diese werden in der Mitochondrien Electron Transportkette zur ATP-Synthese genutzt.
Bei Sauerstoffmangel können Zellen auf die Gärung ausweichen. Es gibt zwei Hauptformen: Die Milchsäuregärung, die beispielsweise in Muskelzellen stattfindet, und die alkoholische Gärung, die von Hefezellen durchgeführt wird. Beide Prozesse dienen dazu, NAD⁺ zu regenerieren, damit die Glykolyse weiterlaufen kann.
Definition: Die Zellatmung ist ein mehrstufiger Stoffwechselprozess zur Energiegewinnung, bei dem Glucose unter Sauerstoffverbrauch zu CO₂ und H₂O abgebaut wird. Dabei entstehen bis zu 38 ATP-Moleküle pro Glucose.