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Die Zellatmung beschreibt den Stoffwechselprozess, der im Inneren der Zellen abläuft. Durch die Zellatmung, oder auch aerobe Atmung wird der Energiezulieferer des Körpers Adenosintriphosphat (ATP) synthetisiert.Wie sind die Abläufe der Zellatmung?
Im Allgemeinen wird die Zellatmung in vier Schritte unterteilt.
Zuerst kommt die Glykolyse, dann die oxydative Decarboxylierung, danach der Citratzyklus und zuletzt erfolgt die Endoxidation in der Atmungskette.
In manchen Lehrbüchern wird die oxydative Decarboxylierung unter einem anderen Punkt erwähnt, so dass insgesamt nur drei Schritte gelistet werden.
Die Glykolyse findet im Cytoplasma der Zelle statt.
Pro Ablauf eines Glykolyse Vorgangs wird ein Glucose Molekül unter Verwendung von zwei ATP Molekülen zu Glyzerinaldehydtriphosphat und Dihydroxyacetonphosphat umgewandelt.
Anschliessend wird Glyzerinaldehydtriphosphat über mehrere Zwischenschritte zu Pyruvat umgewandelt. Dabei wird Wasser abgespalten.
Zusammengefasst setzt sich die Stoffbilanz der Glykolyse aus zwei Pyruvat Molekülen, zwei Nicotinamidadenindinukleotide, zwei ATP, sowie zwei Wasser Molekülen zusammen.
Bei dem folgenden Schritt, der oxydative Decarboxylierung wird aus dem Pyruvat Co2 abgespalten.
Ausserdem läuft die Redoxreaktion ab, bei der zwei Wasserstoff Atome auf das Nicotinamidadenindinukletid übertragen werden.
Danach wird das dadurch entstehende Acetat an das Coenzym A gebunden und Acetyl-CoA entsteht.
Anschließend findet der Citratzyklus statt. Hier wird das Pyruvat aus der Glykolyse zu Acetaldehyd und dieses wiederum zu Essigsäure umgewandelt.
Diese Säure reagiert anschließend mit dem Coenzym A –Daraus entsteht Essigsäure, die mit Oxalessigsäure bindet.
In diesem Prozess wird das Coenzym A wieder frei gesetzt und dieses kann somit erneut an Essigsäure binden.
Die Bindung von Oxalessigsäure und Essigsäure wird Citronensäure genannt.
Aus dieser Citronensäure wird im Citratzyklus zwei mal CO2 abgespalten und es entsteht noch mehr reduzierte Nicotinamidadenindinukleotide sowie ein ähnliches Molekül Flavin-Adenin-Nukleotid (FADH2).
Nach jedem Kreislauf steht die Oxalsäure wieder zur Verfügung und der Prozess kann erneut beginnen.
Die entstandenen Reduktionsmittel geben nun, während der Endoxidation in der Atmungskette, Elektronen und Wasserstoffionen ab.
Durch die Elektronen, die durch die Membran wandern wird Energie abgegeben und ATP kann aufgebaut werden.