Aerobe vs. anaerobe Atmung: Energieproduktion im Vergleich

Aerobe Atmung (O₂ erforderlich)

Vollständige Glukoseoxidation → maximale ATP-Ausbeute (~30–32 ATP/Glukose).

1. Glykolyse (Zytosol): Glukose → 2 Pyruvat + 2 ATP + 2 NADH.
2. Pyruvat-Oxidation (Mitochondrien): Pyruvat → Acetyl-CoA + CO₂ + NADH.
3. Zitronensäurezyklus (Krebs): Acetyl-CoA → 3 NADH + FADH₂ + GTP + 2 CO₂ pro Durchgang (×2 pro Glukose).
4. Elektronentransportkette + Oxidative Phosphorylierung: NADH/FADH₂ → Protonengradient → ATP-Synthase → ~26–28 ATP.

Anaerobe Atmung (kein O₂)

Unvollständige Oxidation → geringe ATP-Ausbeute (2 ATP/Glukose). Zwei Haupttypen:

• Milchsäuregärung (Tiere, einige Bakterien): Pyruvat → Laktat + NAD⁺-Regeneration. Verursacht Muskelermüdung/-brennen bei intensiver Bewegung.
• Alkoholische Gärung (Hefe, einige Bakterien): Pyruvat → Acetaldehyd → Ethanol + CO₂. Wird beim Brauen, Backen verwendet.

Vergleich

Zellen nutzen beide Wege; aerob dominiert, wenn Sauerstoff verfügbar ist.