Einführung in die Zellatmung

Überblick

• Dieses Video ist eine Einführung zur Zellatmung.
• Weitere Videos werden auf spezifische Stoffwechselwege eingehen.

Wichtige Begriffe und Prozesse

Photosynthese

• Pflanzen nutzen Sonnenenergie zur Produktion von Glukose und anderen energiereichen Verbindungen.
• Diese Energie wird in chemischen Verbindungen gespeichert und ist für Menschen durch Nahrung verfügbar.

Zellatmung

• Prozess, durch den die in Glukose gespeicherte Energie freigesetzt wird.
• Drei Hauptprozesse: Glykolyse, Zellatmung, Gärung.

Glykolyse

• Beginn des Glukoseabbaus in allen Zellen.
• Ein Molekül Glukose wird in zwei Moleküle Pyruvat umgewandelt.

Weiterer Verlauf - Pyruvat

• Mit Sauerstoff: Zellatmung (Pyruvat-Oxidation, Zitratzyklus, Atmungskette).
• Ohne Sauerstoff: Gärung (Milchsäure oder Ethanol).

Sauerstoffabhängigkeit

• Zellatmung findet unter Sauerstoffbedingungen statt.
• Gärung findet unter anaeroben Bedingungen statt.

ATP und Energiebereitstellung

• Energie aus Nahrung wird durch Zellatmung freigesetzt und in ATP gespeichert.
• ATP ist die Energie-Währung der Zelle, speichert und transportiert Energie.
• ATP-Ausbeute: 32 ATP pro Glukosemolekül bei Zellatmung, 2 ATP bei Gärung.

Stoffwechselwege

• Glykolyse und Gärung laufen im Zytoplasma ab.
• Pyruvat-Oxidation und Atmungskette in der inneren Mitochondrienmembran.
• Zitratzyklus in der Matrix der Mitochondrien.

Chemische Gleichung der Zellatmung

• C6H12O6 + 6 O2 → 6 CO2 + 6 H2O + 32 ATP

Rolle der Coenzyme NAD⁺ und FAD

• NAD⁺ und FAD sind wichtig für die Elektronentransporte während der Zellatmung.

Redoxreaktionen

• Oxidation: Abgabe von Elektronen (und Wasserstoffatomen).
• Reduktion: Aufnahme von Elektronen.
• NAD⁺ wird zu NADH reduziert und transportiert Elektronen zur Atmungskette.

Zusammenfassung

• Freie Energie aus der Glukose-Oxidation wird in ATP gespeichert und für zelluläre Prozesse bereitgestellt.
• Fünf Stoffwechselwege sind an der ATP-Synthese beteiligt.
• Elektronentransportkette in der Atmungskette ist essenziell für die ATP-Produktion.

Weitere Details werden in den folgenden Videos behandelt.