DAS Zellatmung es ist ein Prozess, bei dem organische Moleküle oxidiert und ATP (Adenosintriphosphat) produziert wird, das von Lebewesen zur Deckung ihres Energiebedarfs verwendet wird. Die Atmung erfolgt in drei grundlegenden Schritten: Glykolyse, Krebs Zyklus und oxidative Phosphorylierung.
Glykolyse
DASGlykolyse es ist ein anaerober Schritt der Zellatmung, der im Zytosol stattfindet und zehn verschiedene chemische Reaktionen beinhaltet. Diese Reaktionen sind für den Abbau eines Moleküls von Glucose (Ç6H12Ö6) in zwei Molekülen Brenztraubensäure (C3H4Ö3).
Der Glykolyseprozess beginnt mit der Zugabe von zwei Phosphaten aus zwei ATP-Molekülen zum Glukosemolekül, wodurch dessen Aktivierung gefördert wird. Dieses Molekül wird instabil und zerfällt leicht in Brenztraubensäure. Beim Abbau werden vier ATP-Moleküle produziert, da jedoch zunächst zwei zur Glukoseaktivierung verwendet wurden, beträgt die positive Bilanz zwei ATP-Moleküle.
Bei der Glykolyse werden auch vier Elektronen freigesetzt (und
-) und vier H-Ionen+. zwei H+ und die vier und- werden von zwei NAD-Molekülen eingefangen+ (Nikotinamid-Adenin-Dinukleotid), das NADH-Moleküle produziert.Daher haben wir die folgende Gleichung, die die Glykolyse zusammenfasst:
Ç6H12Ö6+ 2ADP + 2Pich + 2NAD+ → 2C3H4Ö3 + 2ATP + 2NADH + 2H+
Mindmap: Zellatmung
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Krebs Zyklus
Nach der Glykolyse beginnt ein aerober Schritt, der die Krebs Zyklus, auch genannt Zitronensäurezyklus oder Tricarbonsäurezyklus. Dieser Schritt findet innerhalb der Zellorganelle statt, bekannt als Mitochondrien und beginnt mit dem Transport von Brenztraubensäure zur mitochondrialen Matrix.
In der Matrix reagiert Brenztraubensäure dort mit Coenzym A (CoA) und produziert ein Molekül Acetylcoenzym A (Acetyl-CoA) und ein Molekül Kohlendioxid. Während dieses Prozesses wird ein NAD+-Molekül aufgrund des Einfangens von 2 und in eines von NADH umgewandelt- und 1 von 2 H+ die bei der Reaktion freigesetzt wurden.
Das Acetyl-CoA-Molekül durchläuft den Oxidationsprozess und führt zu zwei Kohlendioxidmolekülen und einem intakten Coenzym A-Molekül. Dieser Prozess, der mehrere chemische Reaktionen umfasst, wird als. bezeichnet Krebs Zyklus. Siehe das Diagramm unten:
Dieser Zyklus beginnt, wenn ein Acetyl-CoA-Molekül und Oxessigsäure reagieren, um ein Zitronensäuremolekül zu produzieren, das ein CoA-Molekül freisetzt. Acht Reaktionen laufen nacheinander ab, bei denen zwei Kohlendioxidmoleküle, Elektronen und H, freigesetzt werden+. Am Ende dieses Prozesses wird die Oxessigsäure zurückgewonnen und der Kreislauf kann erneut gestartet werden. Elektronen und H-Ionen+ werden von NAD. gefangen genommen+ und in NADH umgewandelt. Sie werden auch von FAD (Flavin-Adenin-Dinukleotid) eingefangen, das in FADH umgewandelt wird2. Der Krebs-Zyklus führt zu 3 NADH und 1 FADH2.
Während des Zyklus wird auch ein GTP (Guanosintriphosphat)-Molekül aus GDP (Guanindiphosphat) und Pi hergestellt. Das Das GTP-Molekül ähnelt ATP und ist auch für die Bereitstellung von Energie verantwortlich, um einige Prozesse innerhalb des Zelle.
Oxidative Phosphorylierung
Auch die letzte Stufe der Zellatmung findet innerhalb der Mitochondrien statt, genauer gesagt in den Mitochondrienkämmen. Dieser Schritt heißt oxidative Phosphorylierung, da es sich um die Herstellung von ATP aus der Addition von Phosphat an ADP (Phosphorylierung) handelt. Der größte Teil der Produktion von ATP findet in diesem Stadium statt, in dem die Reoxidation von NADH- und FADH-Molekülen stattfindet.2.
In mitochondrialen Kämmen findet man nacheinander angeordnete Proteine, die sogenannten Elektronentransportketten oder Atmungsketten. In diesen Ketten findet die Weiterleitung der in NADH und FADH vorhandenen Elektronen statt2 sogar Sauerstoff. Die für die Elektronenübertragung verantwortlichen Proteine heißen Cytochrome.
Die Elektronen verlieren beim Durchlaufen der Atmungskette Energie und verbinden sich schließlich mit dem Sauerstoffgas zu Wasser in der Endreaktion. Obwohl nur am Ende der Kette beteiligt ist, führt der Sauerstoffmangel zu einer Unterbrechung des Prozesses.
Die durch die Atmungskette freigesetzte Energie verursacht die H-Ionen+ Konzentrieren Sie sich auf den Raum zwischen den mitochondrialen Rippen und kehren Sie zur Matrix zurück. Um in das Innere der Mitochondrien zurückzukehren, ist es notwendig, einen Proteinkomplex namens a. zu durchlaufen ATP-Synthase, wo die Produktion von ATP stattfindet. Dabei entstehen etwa 26 oder 28 ATP-Moleküle.
Die Atmung erfolgt in drei grundlegenden Schritten: Glykolyse, Krebs-Zyklus und oxidative Phosphorylierung
Am Ende der Zellatmung steht ein insgesamt positive Bilanz von 30 oder 32 ATP-Molekülen: 2 ATP aus der Glykolyse, 2 ATP aus dem Krebs-Zyklus und 26 oder 28 aus der oxidativen Phosphorylierung.
Wichtig:Bei Prokaryonten findet der gesamte Prozess der Zellatmung im Zytoplasma und in der Zellmembran statt.
Von Ma. Vanessa dos Santos
Quelle: Brasilien Schule - https://brasilescola.uol.com.br/biologia/respiracao-celular.htm
