Wie funktioniert anaerobe Atmung?

Anaerobe Atmung ist ein Stoffwechselprozess, bei dem Zellen Energie die Verwendung von Sauerstoff gewinnen. Dieser Prozess findet hauptsächlich in Mikroorganismen wie Bakterien und Hefen statt, kann aber auch in Muskelzellen von Tieren unter Sauerstoffmangelbedingungen auftreten.

Hier sind die grundlegenden Schritte der anaeroben Atmung:

1. **Glykolyse**: Der Prozess beginnt mit der Glykolyse, bei der Glukose in zwei Moleküle Pyruvat umgewandelt wird. Dabei werden zwei Moleküle ATP (Adenosintriphosphat) und zwei Moleküle NADH (Nikotinamidadenindinukleotid) produziert.

2. **Fermentation**: Da kein Sauerstoff vorhanden ist, kann das Pyruvat nicht in den Citratzyklus eintreten. Stattdessen wird es durch Fermentation weiterverarbeitet. Es gibt verschiedene Arten der Fermentation:
- **Milchsäuregärung**: Pyruvat wird zu Milchsäure (Laktat) reduziert. Dies geschieht in Muskelzellen von Tieren und bestimmten Bakterien.
- **Alkoholische Gärung**: Pyruvat wird zu Ethanol und Kohlendioxid umgewandelt. Dies geschieht in Hefen und einigen Bakterien.

3. **Regeneration von NAD+**: Während der Fermentation wird NADH wieder zu NAD+ oxidiert, was notwendig ist, damit die Glykolyse weiterlaufen kann.

Die anaerobe Atmung ist weniger effizient als die aerobe Atmung, da sie nur 2 ATP-Moleküle pro Glukosemolekül produziert, verglichen mit bis zu 38 ATP-Molekülen bei der aeroben Atmung. Dennoch ermöglicht sie Organismen, unter sauerstoffarmen Bedingungen zu überleben und Energie zu gewinnen.