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Anaerobe Atmung: Sauerstoffunabhängige Energieproduktion verstehen

Definition

Anaerobe Atmung (Gärung) erzeugt ATP ohne Sauerstoff als terminalen Elektronenakzeptor. Sie tritt bei Mikroorganismen (Hefe, Bakterien) und transient im menschlichen Muskel bei intensiver Bewegung auf.

Hauptwege

Organismus / GewebeWegEndprodukteATP-Ausbeute (pro Glukose)
Hefe, PflanzenAlkoholische GärungEthanol + CO₂2 ATP
Menschlicher Muskel, einige BakterienMilchsäuregärungLaktat (Milchsäure)2 ATP
Andere BakterienMixed acid, butyric, propionic fermentationVerschiedene organische Säuren, Gase2 ATP

Schritte der Milchsäuregärung (Menschlicher Muskel)

  1. Glykolyse: Glukose → 2 Pyruvat + 2 ATP + 2 NADH.
  2. Laktatdehydrogenase: Pyruvat + NADH → Laktat + NAD⁺ (regeneriert NAD⁺ für die Fortsetzung der Glykolyse).

Schlüsselpunkte

  • Weit weniger effizient als aerobe Atmung (~30–32 ATP/Glukose).
  • Laktat-Ansammlung senkt den pH-Wert, trägt zur Muskelermüdung bei.
  • Laktat wird später über den Cori-Zyklus (Leber-Gluconeogenese) abgebaut oder in Herz-/langsamen Fasern oxidiert.
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