Innere Atmung (Zellatmung) – Biologie und Ablauf einfach erklärt

Innere Atmung (Zellatmung) ist der Prozess, bei dem Zellen Energie aus Glucose gewinnen. Mitochondrien sind die „Kraftwerke“ dieser Prozesse. Entdecke die Teilprozesse – Glykolyse, Citratzyklus und Atmungskette – und lerne die Energiebilanz von ca. 30 ATP pro Glucose.

Inhaltsverzeichnis zum Thema Innere Atmung

Das Quiz zum Thema: Innere Atmung und Zellatmung

Wo findet die innere Atmung statt?

Frage 1 von 5

Was ist innere und äußere Atmung?

Frage 2 von 5

Wo findet die Zellatmung statt?

Frage 3 von 5

Was passiert bei der Zellatmung?

Frage 4 von 5

Wie viel ATP entsteht bei der Zellatmung?

Frage 5 von 5

Innere Atmung im Überblick

  • Allgemein unterscheidet man bei der Atmung die innere und äußere Atmung.
  • Die innere Atmung wird auch als Zellatmung, biologische Oxidation oder aerobe Zellatmung bezeichnet.
  • Unter Zellatmung versteht man die Energiegewinnung durch den Abbau von Glucose in den Mitochondrien der Zellen unter Verbrauch von Sauerstoff.
  • Bei der Zellatmung wird die Energie in Form von ATP (Adenosintriphosphat) für weitere Stoffwechselprozesse bereitgestellt.

  • Die innere Atmung gliedert sich in mehrere Schritte: Glykolyse, Citratzyklus und Atmungskette.
  • Die äußere Atmung ist für den Gasaustausch zuständig und findet außerhalb unserer Zellen in der Lunge statt.
Innere Atmung und Zellatmung: Lernvideo

Quelle sofatutor.com

Innere Atmung (Zellatmung) – Definition

Bestimmt hast du zum Thema Atmung schon einiges an Unterrichtsmaterial in der Schule bekommen und hast dir den einen oder anderen Lernzettel, vor allem zum Thema Zellatmung, angefertigt. Allgemein unterscheidet man zwischen innerer und äußerer Atmung. Die äußere Atmung dient dem Gasaustausch in der Lunge. Dabei wird Sauerstoff mit der Atemluft eingeatmet und bis zu den Lungenbläschen, den sogenannten Alveolen, transportiert. Hier diffundiert der Sauerstoff ins Blut und wird über die roten Blutkörperchen zu den verschiedenen Zellen transportiert. Im Gegenzug wird das in den Zellen entstandene Kohlenstoffdioxid mit den roten Blutkörperchen wieder an die Lungenbläschen abgegeben und ausgeatmet. Den zu den Zellen transportierten Sauerstoff benötigen wir für die innere Atmung.  

Der Ort der Zellatmung oder der inneren Atmung sind die Mitochondrien. Sie werden auch als die Kraftwerke der Zellen bezeichnet. Beim Abbau energiereicher organischer Substanzen wie Glucose wird in den Zellen unter Verbrauch von Sauerstoff für weitere Stoffwechselprozesse Energie freigesetzt. Die Zellatmung ist ein Beispiel für aerobe Dissimilation (katabolischer Stoffwechsel). 

Zusammenfassend kann man sagen, dass wesentliche Unterschiede zwischen innerer (Zellatmung) und äußerer Atmung in Ort und Funktion beider Prozesse liegen.

Die Zellatmung ist die Umkehrung der Fotosynthese, in der Pflanzen mittels Lichtenergie aus Kohlenstoffdioxid und Wasser Glucose und Sauerstoff herstellen.

Das folgende Schaubild bildet sowohl die Zellatmung als auch die Fotosynthese schematisch grafisch ab.

Zellatmung

Neben der aeroben Zellatmung gibt es auch die anaerobe Zellatmung oder Gärung, bei der Energie unter Ausschluss von Sauerstoff gewonnen wird. Dieser Prozess kommt meist in Bakterien vor.

Zellatmung – Teilprozesse und Energiebilanz

Die Energiegewinnung im menschlichen Körper beginnt also mit der Zellatmung bis zur vollständigen Verbrennung der Glucose. Für die Oxidation der Glucose kannst du folgende Reaktionsgleichung bzw. Summengleichung- oder formel für die Zellatmung aufstellen:

C6H12O6 + 6 O2 → 6 CO2 + 6 H2O

Im Folgenden erklären wir dir diesen Kohlenhydratstoffwechsel auf einfache Weise. Dafür sind die unterschiedlichen Teilprozesse der Zellatmung in der folgenden Tabelle übersichtlich für dich zusammengefasst.
In der rechten Spalte siehst du jeweils die Zwischenprodukte der einzelnen Teilschritte der Zellatmung. Die Redoxäquivalente (NADH und FADH2) werden in der Atmungskette zu ATP umgewandelt. In Klammern ist daher immer die Anzahl an ATP angegeben, die in der Atmungskette aus den entsprechenden Zwischenprodukten entsteht.

Teilschritte Zellatmung Energiebilanz pro Molekül Glucose
Glykolyse 2 ATP / 2 NADH (3 ATP)
oxidative Decarboxylierung 2 NADH (5 ATP)
Citratzyklus 2 GTP / 6 NADH (15 ATP) / 2 FADH2 (3 ATP)
Atmungskette 28 ATP + 2 GTP

Die Gesamtbilanz der Zellatmung pro Molekül Glucose liegt demnach bei ca. 30 ATP.

Häufig gestellte Fragen zum Thema Zellatmung

Die innere Atmung findet in den Zellen (Mitochondrien) statt.

Die innere Atmung dient in den Zellen der Energiegewinnung, die äußere Atmung dient dem Gasaustausch.

Im Inneren der Zellen (Mitochondrien) findet die Zellatmung statt.

Bei der Zellatmung wird Glucose in nutzbare Energie umgewandelt.

Super! Das Thema: Innere Atmung und Zellatmung kannst du schon! Teile deine Learnings und Fragen mit der Community!