Warum ist die zelluläre Atmung ein aerober Prozess? - Unterschied Zwischen

Warum ist die zelluläre Atmung ein aerober Prozess?

Molekularer Sauerstoff dient als letzter Elektronenakzeptor in der Elektronentransportkette während der Zellatmung. Da die Zellatmung Sauerstoff erfordert, wird dies als aerober Prozess betrachtet.

Zellatmung ist die universelle Gruppe von Reaktionen, die an der Energieerzeugung in Form von ATP beteiligt sind, ausgehend von der einfachen organischen Verbindung Glukose. Die drei Schritte der Zellatmung sind Glykolyse, Krebszyklus und Elektronentransportkette.

Wichtige Bereiche

1. Was ist die Zellatmung?
- Definition, Schritte, Bedeutung
2. Warum ist die zelluläre Atmung ein aerober Prozess?
- Verwendung von Sauerstoff in der Zellatmung

Schlüsselbegriffe: Aerobe Atmung, Zelluläre Atmung, Elektronentransportkette, Glykolyse, Krebszyklus, molekularer Sauerstoff


Was ist die Zellatmung?

Zellatmung ist der Prozess, durch den die biochemische Energie in die Energie in ATP umgewandelt wird. Es ist ein universeller Prozess, der in allen auf der Erde lebenden Organismen beobachtet wird. Es entfernt Kohlendioxid und Wasser als Abfallprodukte. Kohlenhydrate, Proteine ​​und Fett werden zunächst in Glukose umgewandelt und dann in der Zellatmung verwendet. ATP ist die Hauptwährung der zellulären Energie. Die Zellatmung erfolgt in drei Schritten: Glykolyse, Krebszyklus und Elektronentransportkette.

Glykolyse

Der erste Schritt der Zellatmung ist die Glykolyse, bei der die Glucose (C6) in zwei Pyruvatmoleküle (C3) zerlegt wird. Es kommt im Zytoplasma vor.

Krebs Zyklus

Der zweite Schritt der Zellatmung ist der Krebszyklus. Die anderen Namen für den Krebszyklus sind Zitronensäurezyklus und TCA-Zyklus. Es kommt in der Mitochondrienmatrix von Eukaryoten vor. Daher werden die beiden Pyruvatmoleküle in Mitochondrien eingeführt. In Prokaryoten kommt es im Zytoplasma selbst vor. Das Pyruvat wird dann oxidativ decarboxyliert, wobei Acetyl-CoA entsteht, das sich wiederum mit Oxalacetat (C4) unter Bildung von Citrat (C6) verbindet. Schließlich wandelt sich alles Acetyl-CoA in Kohlendioxid, 6NADH, 2FADH um2und 2ATPs.

Elektronentransportkette

Der dritte Schritt der Zellatmung ist die Elektronentransportkette. Oxidative Phosphorylierung ist der Mechanismus der Elektronentransportkette, und die Enzyme in den mitochondrialen Cristae steuern dies. Es hilft bei der Produktion von 30 ATPs, indem es NADH und FADH oxidiert2. Der Prozess der vollständigen Zellatmung ist in gezeigt Abbildung 1.


Abbildung 1: Zelluläre Atmung

Warum ist die zelluläre Atmung ein aerober Prozess?

Sauerstoff dient als letzter Elektronenakzeptor der Elektronentransportkette. Daher in Gegenwart von Sauerstoff NADH und FADH2 einer oxidativen Phosphorylierung unterzogen werden, wobei ATP erzeugt wird. Molekularer Sauerstoff nimmt am letzten Schritt der Elektronentransportkette zwei Elektronen auf und produziert Wasser. Da der Prozess der Zellatmung Sauerstoff erfordert, handelt es sich um einen aeroben Prozess.

In Abwesenheit von Sauerstoff dienen anorganische Sulfate und Nitrate als letzter Elektronenakzeptor. Es ist eine Art anaerobe Atmung. Die Fermentation ist eine andere Art der anaeroben Atmung, bei der Pyruvat in Abwesenheit von Sauerstoff entweder in Milchsäure oder Ethanol umgewandelt wird.

Fazit

Die drei Schritte der Zellatmung sind Glykolyse, Krebszyklus und Elektronentransportkette. Während der Glykolyse zerfällt Glukose in Pyruvat. Während des Krebszyklus zerfällt Acetyl-CoA vollständig in Kohlendioxid, wobei hochenergetische Moleküle wie NADH und FADH entstehen2. Diese NADH und FADH2 werden bei der Herstellung von ATP während der Elektronentransportkette verwendet. Da molekularer Sauerstoff als letzter Elektronenakzeptor in der Elektronentransportkette dient, ist die Zellatmung ein aerober Prozess.

Referenz:

1. "Aerobe Zellatmung: Stadien, Gleichungen und Produkte."Study.com,