Hallo Anne,
gerne beantworte ich Dir Deine Frage. Ich hoffe nur, dass sie noch rechtzeitig kommt. Leider habe ich die Anfrage erst um 22:00 Uhr erhalten. Frag doch das nächste Mal lieber ein, zwei Tage früher nach. Dann fällt das Lernen leichter.
Die Atmung
Atmung findet zum größten Teil in den Mitochondrien statt (da diese nur über die Mutter vererbt werden sieht man mal, wie wichtig Frauen sind
) Man kann sie in drei Teilbereiche gliedern: die Glycolyse (Zerlegung von Zucker), den Zitronensäurezyklus (Zerlegung von Pyruvat) und die Endoxidation (Bildung von Wasser). Ziel aller drei Bereiche ist es, so viel Energie (in Form von ATP und GTP) wie möglich aus dem Zucker zu gewinnen.
Glycolyse
Die Glycolyse kann zum Teil auch außerhalb der Mitochondrien erfolgen und ist der schrittweise Abbau von Einfachzuckern (z.B. Traubenzucker). Vorher zerlegt die Zelle längere Kohlehydratketten (Mehrfachzucker, Stärke) in Einfachzucker, so dass sie sie verarbeiten kann. Der Abbau erfolgt in zehn Einzelschritten. Die einzelnen Schritte kannst Du gut bei Wikipedia ansehen:
http://de.wikipedia.org/wiki/Glycolyse#Reaktionsschr…
In der ersten Phase (Schritte 1-4 in der Wikipedia Grafik) wird der Traubenzucker (6 C-Atome) in zwei Triosephosphate (2 * 3 C-Atome). Dabei verbraucht die Zelle Energie in Form von ATP (Adenosin-Tri-Phosphat, wo soll sie auch sonst das Phosphat hernehmen
) Die chemische Gleichung dafür (falls Du sie brauchst) ist
Glucose + 2 ATP 2 GAP (Glycerinaldehyd-Tri-Phosphat) + 2 ADP (Adenosin-Di-Phosphat)
In der zweiten Phase (Schritte 5-10) wird aus jedem GAP-Molekül ein Pyruvat-Molekül gemacht. Dabei entstehen zwei NADH-Moleküle und 2 ATP-Moleküle (beides sehr energiereich) sowie Wasser und freie Protonen (Wasserstoffkerne).
2 GAP + 4 ADP + 2 P + 2 NAD 2 Pyruvat + 2 ATP + 2 NADH + 2 H+ + 2 H2O
Bei genügend Sauerstoff, geht das Pyruvat und das NADH in den Zitronensäurezyklus. Ist nicht genug Sauerstoff da, wird das Pyruvat mit Hilfe von NADH in Milchsäure (was z.B. bei der Herstellung von Sauerkraut genutzt wird) oder Alkohol (z.B. bei der Weinherstellung) umgewandelt.
Zitronensäurezyklus
Der ZZ findet ausschließlich in den Mitochondrien statt. Hier findest Du eine schöne Grafik zum besseren Verständnis des ZZ:
http://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Datei:Citr…
Das Pyruvat (und Stoffwechselprodukte aus dem Fett- und Eiweißabbau) werden dem ZZ zugeführt und in mehreren Teilschritten immer weiter zerlegt, bis am End nur noch CO2 und H2O übrig sind. Dabei wird immer Sauerstoff verbraucht (ja, auch Pflanzen verbrauchen dabei Sauerstoff). Am wichtigsten sind aber das GTP Molekül (ist im Prinzip dasselbe wie ATP, hat nur ne andere Säure vorne) und drei Moleküle NADH, die die Zelle dadurch gewinnt. Sie sind die Energieträger, die für alle Prozesse der Zellen (z.B. Wachstum, Vermehrung) gebraucht werden.
Sehen wir uns das mal genauer an:
Pyruvat wird an das Coenzym-A angebaut und von dort in den Kreislauf geschleust. Das Acetyl-Co-A verwandelt sich in Citrat (daher ZZ), dann in ISO-Citrat. (Falls Du die Namen der einzelnen Schritte nicht wissen musst (ich glaube das war Stoff 12 Klasse, aber ich bin nicht sicher) reicht es zu wissen, dass insgesamt 8 Schritte gebraucht werden, um das Acetyl-Co-A zu zerlegen. Dabei wird der Stoff wieder frei, an den ein neues Acetyl-Co-A andocken kann. Es ist also ein Kreislauf, bei dem die Moleküle immer wieder genutzt werden können.
Endoxidation
Dann bleibt nur noch die Endoxidation übrig. Dieser Schritt findet wie der ZZ ausschließlich in den Mitochondrien statt. Wie Du sicher weißt explodiert Wasserstoff ziemlich heftig, wenn man ihn mit Sauerstoff zusammenbringt. Klar, dass die Zelle ungern auseinander gerissen werden will. Daher werden in einer Reihe von Reduktionen die Elektronen des Sauerstoffs mit dem Wasserstoff vereint, bevor die Atome zu Wasser zusammengefügt werden. Dabei entstehen zahlreiche ATP-Moleküle, die die Energie des reaktionsfreudigen Wasserstoffs übernehmen. Die Endoxidation ist sozusagen eine Reihe von Mini-Explosionen, deren Kraft umgeleitet wird.
So, ich hoffe das hilft Dir noch so spät in der Nacht.
Viel Glück bei Deiner Klassenarbeit,
Dr. Katharina Kolata