Was ist die chemische Gleichung für die Zellatmung?

Zellatmung ist der Prozess, durch den Organismen die biochemische Energie von Nährstoffen in ATP umwandeln. Dieser Prozess zerlegt Glukose in sechs Kohlendioxidmoleküle und zwölf Wassermoleküle. Das chemische Gesamtgleichung für die aerobe Atmung ist C₆H₁₂O₆ + 6O₂ + 6H₂O → 12H₂O + 6CO₂ + 36 / 38ATP
und das chemische Gleichungen für anaerobe Atmung sind  C₆H₁₂O₆ → 2C₂H₅OH + 2CO2 + 2ATP (für die Ethanolfermentation) und C₆H₁₂O₆  → 2C₃H₆O₃ + 2ATP (für die Milchsäuregärung).

Die Zellatmung ist ein katabolischer Prozess, bei dem große Moleküle in kleine Moleküle zerlegt werden. Die bei der Zellatmung freigesetzte Energie wird bei der ATP-Synthese verwendet. Als Substrat für die Zellatmung können verschiedene Zucker, Aminosäuren und Fettsäuren verwendet werden.

Wichtige Bereiche

1. Was ist die Zellatmung?
     - Definition, Fakten, Typen
2. Was ist die chemische Gleichung für die Zellatmung?
     - Aerobe Atmung, anaerobe Atmung

Schlüsselbegriffe: Aerobe Atmung, Anaerobe Atmung, ATP, Zelluläre Atmung, Glukose

Was ist die Zellatmung?

Zellatmung ist eine Reihe chemischer Reaktionen, die am Abbau von Nährstoffen in Kohlendioxid und Wasser beteiligt sind und ATP erzeugen. ATP ist die Hauptenergiewährung der Zelle. Die Zellatmung findet in fast allen Organismen der Erde statt. Nährstoffe wie Kohlenhydrate, Proteine ​​und Fettsäuren werden in Glukose umgewandelt und in der Zellatmung verwendet. Es gibt zwei Arten der Zellatmung: aerobe und anaerobe Atmung. Der letzte Elektronenakzeptor der aeroben Atmung ist molekularer Sauerstoff, der eine anorganische Verbindung in der anaeroben Atmung ist. Der Gesamtprozess der Zellatmung ist in dargestellt Abbildung 1.

Abbildung 1: Zelluläre Atmung

Was ist die chemische Gleichung für die Zellatmung?

Die chemischen Gleichungen für alle Arten der Zellatmung werden nachfolgend beschrieben.

Aerobe Atmung

Die aerobe Atmung ist die effizienteste Art der Zellatmung, die in Gegenwart von Sauerstoff auftritt. Die drei Schritte der aeroben Atmung sind Glykolyse, Krebszyklus und Elektronentransportkette.

1. Glykolyse

Die Glykolyse ist der erste Schritt der aeroben Atmung, die im Zytoplasma stattfindet. Bei der Glykolyse werden zwei Pyruvatmoleküle aus einem Glucosemolekül hergestellt. Die chemische Gleichung für die Glykolyse lautet,

Glukose + 2NAD⁺ 2Pi + 2ADP → 2Pyruvat + 2NADH + 2ATP + 2H⁺ + 2H₂O + Wärme

Diese Brenztraubensäuremoleküle reagieren mit Coenzym-A unter Bildung von Acetyl-CoA.

Pyruvat + 2NAD⁺ + CoA → Acetyl CoA + NADH + CO₂ + H⁺

2. Krebszyklus

Acetyl-CoA wird während des Krebs-Zyklus vollständig in Kohlendioxid zerlegt.

Acetyl-CoA + 3NAD⁺ Q + BIP + Pi + 2H₂O → CoA-SH + 3NADH + 3H⁺ +QH₂ + GTP + 2CO₂

3. Elektronentransportkette

Durch die obigen beiden Verfahren hergestellte Coenzyme werden durch oxidative Phosphorylierung zurückgeführt. Die freiwerdende Energie wird in ATP gespeichert.

Die allgemeine chemische Gleichung für die aerobe Atmung ist unten angegeben.

C₆H₁₂O₆ + 6O₂ + 6H₂O → 12H₂O + 6CO₂ + 36 / 38ATP

Anaerobe Atmung

Anaerobe Atmung ist eine Art der Zellatmung, die in Abwesenheit von Sauerstoff stattfindet. Die Hauptart der anaeroben Atmung ist die Fermentation. Es können zwei Arten der Fermentation unterschieden werden: Ethanol- und Milchsäuregärung. Die ersten Schritte beider Fermentationsmethoden sind die Glykolyse. Die ausgeglichenen chemischen Gleichungen für sowohl die Ethanolfermentation als auch die Milchsäurefermentation sind unten gezeigt.

Ethanol Fermentation

C₆H₁₂O₆ → 2C₂H₅OH + 2CO2 + 2ATP

Milchsäure-Fermentation

C₆H₁₂O₆  → 2C₃H₆O₃ + 2ATP

Fazit

Während der Zellatmung wird ein Glucosemolekül in sechs Kohlendioxidmoleküle und zwölf Wassermoleküle zerlegt. Die freiwerdende Energie wird zur Herstellung von ATP verwendet.

Referenz:

1. "Schritte der Zellatmung". Khan Akademie, Hier verfügbar.

Bildhöflichkeit:

1. "CellRespiration" von RegisFrey - Eigene Arbeit (CC BY-SA 3.0) über Commons Wikimedia