Zellatmung und Photosynthese sind die beiden wichtigsten Stoffwechselprozesse in lebenden...
Biologie2,720 views·Updated Jun 17, 2026·2 pagesAssimilation und Dissimilation: Überblick über Stoffwechselprozesse
Svenja Ritte@svenja_rte
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Zellatmung - Wie deine Zellen Energie gewinnen
Stell dir vor, deine Zellen sind wie kleine Kraftwerke, die ständig Energie produzieren müssen. Genau das passiert bei der Zellatmung - einem dreistufigen Prozess, der aus jeder Glucose ordentlich ATP herausholt.
Der Prozess startet mit der Glykolyse im Cytoplasma, wo ein Glucose-Molekül in zwei Pyruvat-Moleküle zerlegt wird. Das bringt erstmal nur 2 ATP, aber dafür entstehen wichtige NADH+H⁺-Moleküle. In acht Reaktionsschritten wird Glucose phosphoryliert, gespalten und umgewandelt - am Ende hast du 2 Pyruvat und 2 NADH+H⁺.
Bei der oxidativen Decarboxylierung wandert das Pyruvat ins Mitochondrium und wird zu Acetyl-CoA umgebaut. Dabei wird CO₂ abgespalten und weitere NADH+H⁺ entstehen - das verbindet die Glykolyse mit dem nächsten Schritt.
Merktipp: Aus einem Glucose-Molekül entstehen insgesamt bis zu 32 ATP - das ist deutlich effizienter als die anaerobe Gärung!
Der Citratzyklus ist das Herzstück der Energiegewinnung. In sieben Schritten wird Acetyl-CoA komplett zu CO₂ und H₂O abgebaut, wobei massenhaft NADH+H⁺ und FADH₂ entstehen. Diese Coenzyme liefern dann in der Atmungskette die Elektronen für die ATP-Produktion.
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Photosynthese - Sonnenlicht wird zu Zucker
Ohne Photosynthese gäbe es kein Leben auf der Erde, denn sie wandelt Lichtenergie in chemische Energie um. In den Chloroplasten der Pflanzen läuft dieser geniale Prozess ab, der aus CO₂ und H₂O Glucose herstellt.
Die Primärreaktion (Lichtreaktion) passiert an den Thylakoiden und produziert ATP sowie NADPH+H⁺. Photosystem II wird durch Licht angeregt und spaltet Wasser - dabei entsteht der Sauerstoff, den wir atmen! Die freigesetzten Elektronen wandern über eine Elektronentransportkette zum Photosystem I.
Gleichzeitig pumpen die Redoxsysteme Protonen ins Thylakoid-Innere, wodurch ein Konzentrationsgefälle entsteht. Die ATP-Synthase nutzt diesen Gradienten zur ATP-Produktion - das nennt sich Fotophosphorylierung.
Wichtig für's Abi: Die Bilanzgleichung lautet: 12 H₂O + 6CO₂ → C₆H₁₂O₆ + 6O₂ + 6H₂O
Im Calvinzyklus (Sekundärreaktion) wird im Stroma der Chloroplasten CO₂ fixiert und zu Glucose aufgebaut. Mit der Energie aus ATP und den Reduktionsäquivalenten NADPH+H⁺ wird CO₂ an Ribulose-bisphosphat gehängt und schrittweise zu Phosphoglycerinaldehyd reduziert. Daraus entstehen dann verschiedene Kohlenhydrate, auch unsere Glucose.
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Zellatmung und Photosynthese sind die beiden wichtigsten Stoffwechselprozesse in lebenden Zellen - sie sorgen dafür, dass Energie gewonnen und gespeichert wird. Während die Zellatmung Glucose abbaut und dabei ATP freisetzt, baut die Photosynthese mit Lichtenergie Glucose auf.
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