Gesamte ausgeglichene Gleichung
C₆H₁₂O₆ + 6 O₂ → 6 CO₂ + 6 H₂O + Energie (ATP + Wärme)
Edukte
- Glukose (C₆H₁₂O₆): Primärer Brennstoff; aus Nahrung oder Glykogenolyse.
- Sauerstoff (O₂): Endgültiger Elektronenakzeptor in der mitochondrialen Elektronentransportkette (ETC).
Produkte
- Kohlenstoffdioxid (CO₂): Abfallgas; über die Lunge ausgeatmet.
- Wasser (H₂O): Metabolisches Wasser; entsteht bei Komplex IV (Cytochrom-c-Oxidase).
- Energie: Gespeichert als ~30–32 ATP pro Glukose (Substratstufenphosphorylierung: 4 ATP; oxidative Phosphorylierung: ~26–28 ATP).
Vier Stadien
- Glykolyse (Zytosol): Glukose → 2 Pyruvat + 2 ATP + 2 NADH.
- Pyruvat-Oxidation (mitochondriale Matrix): 2 Pyruvat → 2 Acetyl-CoA + 2 NADH + 2 CO₂.
- Zitronensäure-/Krebs-Zyklus (Matrix): 2 Acetyl-CoA → 6 NADH + 2 FADH₂ + 2 ATP (GTP) + 4 CO₂.
- Oxidative Phosphorylierung (innere mitochondriale Membran): NADH/FADH₂ → ETC → Protonengradient → ATP-Synthase → ~26–28 ATP. O₂ + 4H⁺ + 4e⁻ → 2 H₂O.
Wichtige Punkte
- Erfordert Mitochondrien, O₂ und eine intakte ETC.
- Die Ausbeute variiert leicht je nach Transportsystem (Malat-Aspartat vs. Glycerin-3-phosphat) und Protonenleck.
- Vollständige Oxidation maximiert die Energieausbeute; anaerobe Glykolyse liefert nur 2 ATP.
