Der Prozess des Atmens oder allgemein als Atmung bekannt, ist für Lebewesen sehr wichtig, insbesondere um in der Lage zu sein, sein Überleben aufrechtzuerhalten, von denen eine darin besteht, Energie zu gewinnen. Bei der Energieerzeugung wird die Atmung in zwei Formen unterteilt: aerobe Atmung und anaerobe Atmung. Der Hauptunterschied zwischen den beiden ist ihre Abhängigkeit von Sauerstoff. Aerobe Atmung ist ein Atmungsprozess, der mittlerweile Sauerstoff benötigt Anaerobe Atmung braucht keinen Sauerstoff. Die aus diesem Prozess erzeugte Energie wird uns bei unseren täglichen Aktivitäten helfen.
Bei dieser Gelegenheit werden wir weiter über die aerobe Atmung diskutieren, angefangen vom Verständnis bis zu ihren Stadien.
Aerobe Atmung
Ein wenig über Atmung, Atmung ist ein Prozess der Reduktion, Oxidation und Zersetzung, unabhängig davon, ob Sauerstoff verwendet werden kann oder nicht, der komplexe organische Verbindungen in einfachere Verbindungen umwandelt und auch von dem Prozess der Freisetzung einer bestimmten Energiemenge begleitet wird die Form von ATP (Adenosin-Triphosphat). Die Form der Energie, die aus diesem Prozess erzeugt wird, stammt aus chemischer potentieller Energie in Form chemischer Bindungen.
In der Zwischenzeit kann die aerobe Atmung als Reaktion auf den Abbau von Glukoseverbindungen interpretiert werden, die Sauerstoffunterstützung erfordern. Sauerstoff spielt hier eine Rolle beim Einfangen von Elektronen, die dann mit Wasserstoffionen reagieren und Wasser produzieren (H.2Ö). Dieses Ereignis wird in unserem Körper an zwei Orten stattfinden, nämlich im Zytoplasma (Glykolyse findet statt).
Bildquelle: Genom.gov
und Mitochondrien (oxidative Decarboxylierung findet statt, der Krebs-Zyklus und der Elektronentransport).
Bildquelle: tribunnewswiki.com
Aerobe Atmungsstufen
Nachdem wir wissen, was aerobe Atmung ist, müssen wir jetzt wissen, wie dieser Atmungsprozess funktioniert und welche Ergebnisse wir erzielen werden. Schauen wir uns zunächst ein Beispiel für eine Reaktion auf aerobe Atmung an, die folgendermaßen aussieht:
C.6H.12Ö6 + 6O2 -> 6CO2 + 6H2O + Energie (38 ATP)
Weitere Einzelheiten finden Sie in der folgenden Tabelle:
| Stufen | Eingang | Produkt |
| Glykolyse (Zytoplasma) | Glucose | 2 Brenztraubensäure, 2 NADH, 2 ATP |
| Oxidative Decarboxylierung (Mitochondrienmatrix) | 2 Brenztraubensäure | 2 Acetyl Co-A, 2 CO2 2 NADH |
| Krebszyklus (Mitochondrienmatrix) | 2 Acetyl-Co-A | 4 CO 2 , 6 NADH, 2 FADH 2 2 ATP |
| Elektronentransport (innere Mitochondrienmembran) | 10 NADH, 2 FADH 2 | 34 ATP, 6 H. 2 Ö |
Glykolyse
Dabei zerfällt Glucose (6 Kohlenstoffatome) in Brenztraubensäure (3 Kohlenstoffatome). Dieser Prozess findet im Zytoplasma in zwei Arten von Reaktionen statt: Endergonic (benötigt ATP) und Exergonic (produziert ATP). In diesem Stadium werden 2 ATP, 2 Brenztraubensäure und 2 NADH hergestellt. Die resultierende Brenztraubensäure wird als Bestandteil des nächsten Prozesses verwendet, nämlich der oxidativen Decarboxylierung.
Oxidative Decarboxylierung
Die oxidative Decarboxylierung kann auch als Zwischenreaktion bezeichnet werden, da die oxidative Decarboxylierung eine Reaktion vor dem Eintritt in die nächste Stufe, nämlich den Krebszyklus, ist. Der oxidative Decarboxylierungsprozess findet in den Mitochondrien statt, genau in der Mitochondrienmatrix. Bei der oxidativen Decarboxylierung wird 1 Brenztraubensäure zu 1 Acetyl-Co-A.
In der Glykolysephase erzeugt die Menge einer Glucoseverbindung 2 Brenztraubensäure, wodurch auch 2 Acetyl-Co-A gebildet wird. Dieses Verfahren erfordert auch Coenzym-A, das 2 NADH aus NAD + erzeugt.
2 Acetyl-Co-A-Moleküle werden in die nächste Stufe übergehen, nämlich den Krebszyklus.
Krebs Zyklus
Dieser Zyklus wird oft auch als Zitronensäurezyklus bezeichnet, da in diesem Stadium die Ausgangsverbindung in Form von Zitronensäure hergestellt wird. Der Ort, an dem die Stadien des Krebszyklus stattfinden, befindet sich in der mitochondrialen Matrix.
Das Ergebnis des Krebszyklus ist eine Verbindung, die als Kohlenstoffgerüstanbieter für die Synthese anderer Verbindungen dient, 3 NADH, 1 FADH 2 und 1 ATP für jede Brenztraubensäure.
Da der vorherige Substrateingang 2 Acetyl-Co-A für jedes Molekül von Glucoseverbindungen betrug, sind die Ergebnisse, die aus dem Krebs-Zyklus in diesem Atmungsprozess erhalten wurden, 2 ATP, 6 NADH und 2 FADH. 2 .
Eine weitere Verbindung, die bei diesem Prozess gebildet wird, ist CO 2 , einer stammt aus dem Bildungsprozess von NADH aus NAD +, der 2 Stück CO produziert 2 Da 2 Acetyl Co-A verwendet wird, werden 4 CO gebildet 2 .
Wir können daraus schließen, dass das Ergebnis dieses Krebszyklus 2 ATP, 4 CO ist2, 6 NADH und 2 FADH 2 . Der nächste Prozess ist der Elektronentransport, bei dem die NADH- und FADH-Verbindungen verändert werden 2 In der vorherigen Phase erzeugt wird ATP, so dass es vom Körper verwendet werden kann.
Elektronentransport
Elektronentransport oder oxidative Phosphorylierung ist das Stadium, in dem NADH und FADH umgewandelt werden 2 in Energie in Form von ATP, so dass es vom Körper genutzt werden kann. Der Ort, an dem die Elektronentransportstufe stattfindet, befindet sich in den Mitochondrien, genau in der inneren Membran (Cristae) der Mitochondrien.
Für jedes 1 Molekül NADH werden 3 ATP und für jedes 1 Molekül FADH produziert 2 wird 2 ATP produzieren. Wie viel ATP wird dann insgesamt produziert? Um diese Frage beantworten zu können, zählen wir zusammen:
Die Menge an NADH, die aus den vorherigen Stufen erzeugt wurde, beträgt:
| Prozess | Anzahl der NADH |
| Glykolyse | 2 NADH |
| Oxidative Decarboxylierung | 2 NADH |
| Krebs Zyklus | 6 NADH |
Aus dem vorherigen Prozess erhalten wir 10 NADH, da 1 NADH-Molekül 3 ATP produziert, dann ist das insgesamt erhaltene ATP:
10 NADH x 3 ATP = 30 ATP
Inzwischen ist die Anzahl der FADH 2 Was wir aus dem Krebs-Zyklus-Prozess erhalten, sind 2 Moleküle FADH 2. Wenn 1 Molekül FADH2 wird 2 ATP produzieren, dann das gesamte ATP, das wir von FADH erhalten 2 ist 4 ATP.
Wenn wir die 4 ATP hinzufügen, die wir aus dem Glycolition-Prozess und dem Krebs-Zyklus erhalten, beträgt das gesamte ATP, das im aeroben Atmungsprozess produziert wird:
2 ATP + 2 ATP + 30 ATP + 4 ATP = 38 ATP
Beim Glykolyseprozess findet jedoch ein Prozess der Bewegung vom Zytoplasma zum nächsten Prozess statt, nämlich der Elektronentransport, der in den Mitochondrien stattfindet. Dieser Übertragungsprozess benötigt 2 ATP-Energie. Das produzierte Netto-ATP beträgt also 36 ATP.
Fazit
Von den 4 Prozessen, die bei der aeroben Atmung durchlaufen werden, erhalten wir ein Ergebnis oder eine Formel in Form von:
C.6H.12Ö6 + 6O2 -> 6CO2 + 6H2O + Energie (38 ATP)
2 ATP wird jedoch für den Übergang vom Zytoplasma zu den Mitochondrien verwendet, sodass das endgültige ATP-Ergebnis 36 ATP beträgt, das von unserem Körper als Energiequelle für die täglichen Aktivitäten verwendet werden kann. Der gesamte aerobe Atmungsprozess findet in unserem Körper statt, genauer gesagt in unseren Körperzellen, nämlich in Zytoplasma (laufende Glykolyse) und Mitochondrien (Die oxidative Decarboxylierung findet statt, der Krebs-Zyklus und der Elektronentransport). Was Glukose als Energiequelle für den menschlichen Körper umwandelt.
Das ist alles über aerobe Atmung, was Sie wissen sollten. Haben Sie Fragen dazu? Bitte schreiben Sie Ihre Frage in die Kommentarspalte und vergessen Sie nicht, dieses Wissen zu teilen!
