Zellatmung

Als Zellatmung wird das Zusammenspiel mehrerer kataboler Stoffwechselprozesse in einer Zelle bezeichnet, bei denen die Energie aus organischen Molekülen freigesetzt und für die Synthese von ATP genutzt wird. Man spricht von Atmung, da Sauerstoff in diesem Prozess der finale Elektronenakzeptor ist.

Bei der Oxidation von Kohlenhydraten, Fettsäuren und Aminosäuren werden Elektronen auf die Redoxcoenzyme NAD und FAD übertragen. Diese werden anschließend in der Atmungskette genutzt, um einen Protonengradient über der inneren Mitochondrienmembran aufzubauen. Dieser dient wiederrum als Energiequelle für die Synthese von ATP. Hierbei wird Sauerstoff zu Wasser oxidiert.

Energieliefernde Reaktionen der Glukose können den fünf Stoffwechselwegen - Glykolyse, Pyruvatoxidation, Citratzyklus, Atmungskette (inkl. ATP-Synthese) und Gärung - zugeordnet werden.

Zu den Stoffwechselwegen der Zellatmung gehören im engeren Sinne der Citratzyklus, die Atmungskette und die ATP-Synthese. In der Literatur wird häufig auch die Glykolyse mit zur Zellatmung gezählt. In den Citratzyklus gehen allerdings auch Verbindungen aus der Oxidation von Fettsäuren (β-Oxidation) und aus dem Abbau von Aminosäuren ein. Das bedeutet also, dass in der Zellatmung nicht nur Elektronen aus Glukose auf Sauerstoff übertragen werden.