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Gesamtbilanz der Glycolyse

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In dieser Übersicht sehen Sie die Gesamtbilanz der Glycolyse.

Aus einem Molekül Glucose werden zwei Moleküle der Verbindung Pyruvat bzw. Bernsteinsäure gewonnen. Ob diese Verbindung als Molekül (Bernsteinsäure) oder als Anion (Pyruvat) vorliegt, hängt vom pH-Wert des umgebenden Mediums ab.

Die Energiebilanz der Glycolyse sieht folgendermaßen aus: Pro Molekül Glucose werden 2 ATP und 2 NADH bzw. NADH/H+ gewonnen.

Und was nun?

Gärungen

Das ist alles, was anaerobe Lebewesen aus der Glycolyse herausholen können. Eine energetische Verwertung der beiden NADH-Moleküle zur ATP-Synthese ist in Abwesenheit von Sauerstoff nicht möglich. Trotzdem muss das entstandene NADH wieder abgebaut werden, weil die Zelle sonst bald kein NAD+ mehr zur Verfügung hat. Die anaeroben Lebewesen behelfen sich hier mit den sogenannten Gärungen, die einzig und allein dem Zweck dienen, das verbrauchte NAD+ wiederherzustellen (und für den Menschen Milchsäure und Ethanol herzustellen).

Aerobe Dissimilation

Bei den aeroben Lebewesen schließt sich nun der Citratzyklus an, der aus dem noch sehr energiereichen Pyruvat jede Menge Reduktionsäquivalente in Form von NADH/H+ und FADH2 herausholt. Das sind wasserstoff- und energiereiche Verbindungen, die dann in der Atmungskette mit Sauerstoff reagieren. In einer sehr exothermen Reaktion entsteht dann Wasser, und die abgegebene Reaktionswärme kann genutzt werden, einen Protonengradienten quer über die innere Mitochondrienmembran aufzubauen. Wenn die Protonen dann wieder in Richtung des Konzentrationsgradienten zurückdiffundieren, kann die in dem Gradienten gespeicherte Energie genutzt werden, um jede Menge ATP zu bilden.

Das alles können Sie in den folgenden Abteilungen dieser Homepage nachlesen: Gärungen, Citratzyklus, Atmungskette.

Quellen:

  1. Nelson, Cox. LEHNINGER Principles of Biochemistry. Macmillan Learning, New York 2021.
  2. Alberts, Bruce et al. Molekularbiologie der Zelle, 6. Auflage, Weinheim 2017.

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Das war's mit der Glycolyse!