Zellatmung
Die Zellatmung wird auch „innere Atmung“ genannt. Sie gehört zur Dissimilation und beschreibt die Stoffwechselabläufe, die der Energiegewinnung der Zellen dienen. Was passiert dabei genau? Es geht um die abbauenden Stoffwechselprozesse, etwa beim Abbau von Nährstoffen wie Kohlenhydrate und Fette. Dadurch wird Energie gewonnen, zum Bespiel für die Fortbewegung. Unterschieden wird zwischen Zellatmung (aerobe = mit Sauerstoff) und Gärung (anaerobe = ohne Sauerstoff). Die Dissimilation ist das Gegenteil der Assimilation.
Biologische Knallgasreaktion sorgt für Energie
Warum ist der Prozess wichtig? Zur Energieversorgung benötigen Zellen Traubenzucker (Glucose). Dieser wird im Cytoplasma und in den Mitochondrien von Eukaryoten komplett zu Kohlenstoffdioxid sowie Wasser abgebaut. Es kommt hierbei zu Reaktionsschritten: Wasserstoffatome werden von den Abbauprodukten der Glucosemoleküle getrennt und von NADH (Wasserstoffüberträgern) zu den Mitochondrien transportiert. Innerhalb der Atmungskette reagieren sie mit Sauerstoff zu Wasser, auch „biologische Knallgasreaktion“ genannt. Am Ende der Atmung gewinnt die Zelle so frei werdende Energie (energiereiche Verbindung ATP). Sie ist für viele Stoffwechselvorgänge im Körper als Energiequelle notwendig.
Gliederung der Zellatmung
In drei Teilschritte gliedert sich der Vorgang
• Glykolyse
• Citratzyklus
• Endoxidation in der Atmungskette
Der Energiegewinn durch diese Atmung ist für Menschen essentiell. Grund: Ohne Nahrung überlebt der Mensch mitunter Wochen, aber ohne Wasser sind es nur wenige Tage. Fehlt der Sauerstoff, überleben wir einige Minuten. Fehlt uns ATP, dann sind es nur wenige Sekunden!
Schlüsselfaktor ATP
Pro Zelle werden 10 Millionen ATP Moleküle in einer Sekunde verbraucht, aber auch wieder neu aufgebaut. Auf den Tag hochgerechnet, heißt dies: Ein Mensch setzt fast sein ganzes Körpergewicht an ATP um (Bsp. 70 kg ATP = 8000 kJ/Tag). Bei Profisportlern können es je nach Belastung sogar bis zu 200 kg ATP sein. Nur so sind körperliche Spitzenleistungen möglich, wie zum Bespiel die 100-Meter-Strecke in nur 9,58 Sekunden zu laufen.
