Die Zellatmung ist der Prozess, durch den Pflanzen und Tiere Sauerstoff verwenden, um Glukose (Zucker) in ATP (Adenosintriphosphat) umzuwandeln, das die Energiewährung der Zelle ist. ATP wird dann verwendet, um alle Aktivitäten der Zelle einschließlich Wachstum, Reproduktion und Bewegung zu betreiben.
Die Gesamtgleichung für die Zellatmung lautet:
$$ C_6H_ {12} o_6 + 6o_2 \ Rightarrow 6CO_2 + 6H_2O + Energy $$
In dieser Gleichung reagiert Glucose (C6H12O6) mit Sauerstoff (O2) auf Kohlendioxid (CO2), Wasser (H2O) und Energie in Form von ATP.
Die Zellatmung findet in den Mitochondrien von Zellen statt. Mitochondrien sind kleine Organellen, die oft als "Kraftwerke" der Zelle bezeichnet werden, weil sie ATP produzieren.
Der Prozess der Zellatmung kann in drei Hauptstadien unterteilt werden:
1. Glykolyse . Dies ist die erste Stufe der Zellatmung und findet im Zytoplasma der Zelle statt. Während der Glykolyse wird Glukose in zwei Pyruvatmoleküle unterteilt, die dann in Acetyl-CoA umgewandelt werden.
2. Der Zitronensäurezyklus (Krebszyklus) . Dies ist die zweite Stufe der Zellatmung und findet in den Mitochondrien statt. Während des Zitronensäurezyklus wird Acetyl-CoA weiter abgebaut, und die aus diesem Prozess freigesetzte Energie wird zur Herstellung von ATP, NADH und FADH2 verwendet.
3. Oxidative Phosphorylierung . Dies ist das dritte und letzte Stadium der Zellatmung und findet in der inneren Membran der Mitochondrien statt. Während der oxidativen Phosphorylierung werden Elektronen von NADH und FADH2 auf Sauerstoff übertragen, und die aus diesem Prozess freigesetzte Energie wird verwendet, um Protonen über die innere Mitochondrienmembran zu pumpen. Dies schafft einen Protonengradienten, der zur Stimmung der Synthese von ATP verwendet wird.