Wodurch wird die Atmung durchgeführt?

Die Zellatmung wird von den Mitochondrien durchgeführt, die oft als „Kraftwerke der Zelle“ bezeichnet werden. Die Mitochondrien sind kleine, bohnen- oder stäbchenförmige Organellen, die im Zytoplasma eukaryontischer Zellen vorkommen. Sie sind von zwei Membranen umgeben:einer Außenmembran und einer Innenmembran.

Hier ist ein Überblick über die Strukturen, die an der Zellatmung beteiligt sind:

Äußere Mitochondrienmembran: Diese Membran umgibt das gesamte Mitochondrium und fungiert als Schutzbarriere. Es enthält Proteine, sogenannte Porine, die den Durchgang kleiner Moleküle und Ionen ermöglichen.

Intermembranraum: Der Raum zwischen der äußeren und inneren Mitochondrienmembran wird Intermembranraum genannt.

Innere Mitochondrienmembran: Die innere Membran ist für die meisten Moleküle undurchlässig und enthält spezielle Proteine, die an der Zellatmung beteiligt sind. Es ist stark in Strukturen namens Cristae gefaltet, die die Oberfläche für eine effiziente Energieproduktion vergrößern.

Cristae: Die Cristae sind schelfartige Ausfaltungen der inneren Mitochondrienmembran. Sie enthalten die Elektronentransportkette, eine Reihe von Proteinkomplexen, die für die Erzeugung eines elektrochemischen Gradienten zur ATP-Synthese verantwortlich sind.

Matrix: Die mitochondriale Matrix ist das innerste Kompartiment, das von der Innenmembran umschlossen wird. Es enthält zahlreiche Enzyme, darunter solche, die am Krebszyklus (Zitronensäurezyklus) beteiligt sind, sowie DNA, Ribosomen und andere Moleküle, die für die mitochondriale Proteinsynthese notwendig sind.

Innerhalb der Mitochondrien, insbesondere in der Matrix und der inneren Mitochondrienmembran, arbeiten verschiedene Enzymkomplexe, Elektronenträger und ATP-Synthase zusammen, um die verschiedenen Phasen der Zellatmung durchzuführen, einschließlich Glykolyse, Krebszyklus und oxidative Phosphorylierung, und letztendlich Energie zu erzeugen in Form von ATP (Adenosintriphosphat) – der primären Energiewährung der Zelle.