Zellatmung: Wie Zellen Energie aus Nahrung gewinnen

Merkmale

• Die Zellatmung umfasst drei separate Reaktionsreihen, nämlich Glykolyse, den Citratzyklus und die oxidative Phosphorylierung. Die Glykolyse spaltet Glucose in Pyruvat, das in den Citratzyklus eingespeist wird, der wiederum die oxidative Phosphorylierung antreibt. Alle drei Prozesse nutzen die durch den Abbau von Glucose freigesetzte Energie, um ein Molekül namens Adenosintriphosphat oder ATP zu synthetisieren.

Funktion

• ATP ist die Währung der Zelle. Wenn ATP eine Phosphatgruppe verliert, um Adenosindiphosphat oder ADP zu werden, setzt die dabei stattfindende Reaktion Energie frei. Durch die Nutzung von Energie aus dem Glucoseabbau zur Synthese von ATP können deine Zellen die Energie in einer Form speichern, die sie in anderen Teilen der Zelle nutzen können. In Muskelzellen bindet zum Beispiel ein Protein namens Myosin an ATP; wenn das ATP-Molekül bricht, um ADP zu bilden, verändert sich die Form des Myosinproteins, sodass es an einem Filament zieht. Das gemeinsame Wirken mehrerer Myosinproteine, die an Filamenten ziehen, verursacht die Kontraktion der Muskelzelle.

Bedeutung

• Reaktionen, die eine Zunahme der Gesamtentropie verursachen – entweder die Entropie ihrer Umgebung oder die Entropie des Systems, in dem die Reaktion stattfindet – sind spontan, während Reaktionen, die die Entropie verringern, es nicht sind. Dein Körper nutzt Reaktionen, die die Gesamtentropie erhöhen, wie den Abbau von Glucosemolekülen, um Energie freizusetzen, um andere Reaktionen und Prozesse anzutreiben, die entropiell ungünstig sind.