Aerobe Atmung: Vollständige Glukoseoxidation zu CO₂ und H₂O

Bei der aeroben Atmung wird Glukose vollständig oxidiert zu Kohlendioxid und Wasser, wobei ~30–32 ATP entstehen.

Gesamtgleichung

C₆H₁₂O₆ + 6 O₂ → 6 CO₂ + 6 H₂O + Energie (ATP + Wärme)

Vier Stadien

1. Glykolyse (Zytosol): Glukose → 2 Pyruvat + 2 ATP + 2 NADH.
2. Pyruvat-Oxidation (mitochondriale Matrix): 2 Pyruvat → 2 Acetyl-CoA + 2 CO₂ + 2 NADH.
3. Citratzyklus (Krebs): 2 Acetyl-CoA → 6 NADH + 2 FADH₂ + 2 GTP + 4 CO₂.
4. Atmungskette + oxidativer Phosphorylierung (innere mitochondriale Membran): 10 NADH + 2 FADH₂ → ~26–28 ATP über Protonengradient.

Kontrast: Gärung (Anaerob)

• Kein O₂ → Pyruvat → Laktat (Tiere) oder Ethanol + CO₂ (Hefe).
• Nur Glykolyse-ATP (2 netto); NAD⁺ regeneriert für weitere Glykolyse.
• Weit weniger effizient; vorübergehende Lösung.

Sauerstoff ist der finale Elektronenakzeptor, der hohe Energieausbeute ermöglicht.