Biologie: Zellatmung im Überblick

Die wesentlichen Abschnitte der Zellatmung

…habe ich hier für mich beschrieben. Zuerst handschriftlich zur Aufgabe im Unterricht, jetzt auch eingetippt. Die einzelnen Teilreaktionen lassen sich am besten mit den Darstellungen der Biologie-Bücher nachvollziehen. 

Bitte nicht erschrecken, wenn du bisher nichts oder nur wenig mit dem Thema zu tun hattest und nicht mit allen Begriffen etwas anfangen kannst. 😀

Die Zellatmung besteht aus der Glykolyse, dem Citrat-Zyklus und der Atmungskette.

Bei der Glykolyse wird Glucose oxidiert, wobei dabei Energie entsteht, die in Form von Wärme und ATP gespeichert wird. Letztere wird später für energieverbrauchende Reaktionen der Zelle, wie z.B. der Zellteilung oder Transportvorgänge, benötigt.

Das Schema der Zellatmung im Überblick zeigt den Querschnitt eines Mitochondriums. Außerhalb dieses (nur bei Eukaryoten vorkommenden) Zellorganells wird zuerst Glucose (C6) zu Pyruvat (C3) umgewandelt. Dann ist die Glykolyse abgeschlossen.

Das dabei entstehende ATP bleibt im Cytoplasma, während das Pyruvat (C3) durch die äußere Membran in die Matrix gelangt. Dort wird ein Teil wieder als CO2 umgewandelt ins Cytoplasma gegeben, der Rest zu einem Acetyl-CoA (C2) gebunden. Dieses wandert weiter in den Citrat-Zyklus, der sich in der Abbildung M6 (im Prinzip das Bild oben) genauer betrachten lässt.

Neben dem ATP und Pyruvat (C3) entsteht bei der Glykolyse aber auch NADH + H+, welche direkt in die Atmungskette und oxidative Phosphorylierung gelangen. Die Phosphorylierung findet ebenfalls im Mitochondrium statt, die Atmungskette in ihrer Membran.

Bei der oxidativen Phosphorylierung wird dann zusammen mit aus der Luft aufgenommenem Sauerstoff (O2) und beim Citrat-Zyklus entstandenem NADH, H+, sowie FADH2 weiteres ATP und Wasser hergestellt. Sie werden – wie auch das beim Citrat-Zyklus entstehende CO2 und ATP – zum Schluss ins Cytoplasma abgegeben.

 

Was noch wichtig ist

  • Der Citrat-Zyklus läuft zweimal ab.
  • ADP + Phosphor (P) → ATP
  • Sauerstoff (O2) kommt erst bei der Atmungskette hinzu – nicht z.B. in der Glykolyse
  • Die Atmungskette ist der letzte Schritt beim Abbau von Zucker, Fetten und Eiweißen. Sie findet in der Innenmembran der Mitochondrien statt und stellt nach dem Citrat-Zyklus mithilfe von Redoxsystemen, die Elektronen (e) aufnehmen und abgeben; Oxidieren und Reduzieren, Energie (ATP) her.
  • Würde das ATP in einem Schritt hergestellt werden, würde eine Knallgasreaktion stattfinden und die Zelle explodieren.

Und:

  • Glucose wird mit C, Glykolyse mit K geschrieben. Auch wenn das zu Verwirrungen führt 🙂

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