Anaerobe Atmung

Autor: Leandro Alegsa

03-11-2020

Anaerobe Atmung ist eine Form der Atmung, bei der kein Sauerstoff verbraucht wird. Andere Elemente als Sauerstoff werden für den Elektronentransport verwendet. Übliche Ersatzstoffe für Sauerstoff sind Nitrate, Eisen, Mangan, Sulfate, Schwefel, Fumarsäure und Kohlendioxid. Escherichia coli verwendet Nitrate und Fumarsäure für die Atmung.

Damit die Elektronentransportkette funktioniert, muss am Ende der Kette ein abschließender Elektronenakzeptor vorhanden sein. Dieser ermöglicht den Elektronen den Durchgang durch die Kette. In aeroben Organismen ist dieser endgültige Elektronenakzeptor Sauerstoff. Molekularer Sauerstoff ist ein stark oxidierendes Mittel und daher ein ausgezeichneter Akzeptor. In anaeroben Organismen werden andere weniger oxidierende Substanzen wie Sulfat (SO42-), Nitrat (NO3-⁾, Schwefel (S) verwendet. Diese terminalen Elektronenakzeptoren haben ein geringeres Reduktionspotential als O2, so dass pro oxidiertem Molekül weniger Energie freigesetzt wird. Anaerobe Atmung ist daher weniger effizient als aerobe Atmung, außer natürlich, wenn Sauerstoff knapp ist.

Wenn überhaupt kein Sauerstoff verwendet wird, spricht man von Gärung. Beispiele für Organismen, die Gärung verwenden, sind Milchsäurebakterien und Hefe. Hefe ist ein Pilz, keine Bakterie.

Die Gleichung für die anaerobe Atmung lautet:

Fragen und Antworten

F: Was ist anaerobe Atmung?

A: Die anaerobe Atmung ist eine Form der Atmung, bei der kein Sauerstoff verwendet wird. Für den Elektronentransport werden andere Elemente als Sauerstoff verwendet.

F: Welche Elemente können als Ersatz für Sauerstoff bei der anaeroben Atmung verwendet werden?

A: Übliche Ersatzstoffe für Sauerstoff bei der anaeroben Atmung sind Nitrate, Eisen, Mangan, Sulfate, Schwefel, Fumarsäure und Kohlendioxid.

F: Welcher Organismus verwendet Nitrate und Fumarsäure für die Atmung?

A: Escherichia coli verwendet Nitrate und Fumarsäure für die Atmung.

F: Was muss am Ende der Elektronentransportkette vorhanden sein, damit die Elektronen durch sie hindurchgehen können?

A: Am Ende der Kette muss ein endgültiger Elektronenakzeptor vorhanden sein, damit die Elektronen durch die Kette fließen können. In aeroben Organismen ist dieser Akzeptor normalerweise molekularer Sauerstoff. In Anaerobiern werden stattdessen andere, weniger oxidierende Substanzen wie Sulfat (SO42-), Nitrat (NO3-) oder Schwefel (S) verwendet.

F: Wie effizient ist die anaerobe Atmung im Vergleich zur aeroben Atmung?

A: Die anaerobe Atmung ist weniger effizient als die aerobe Atmung, es sei denn, der Sauerstoff ist knapp. Wenn kein Sauerstoff vorhanden ist, findet zwar immer noch Glykolyse statt, aber es wird Milchsäure anstelle von Brenztraubensäure gebildet, die in den Krebs-Zyklus übergeht und kleine Mengen ATP produziert.

F: Wie bildet sich Milchsäure beim Sport, wenn nicht genügend Sauerstoff vorhanden ist?

A: Wenn der Körper beim Sport nicht in der Lage ist, die Muskeln mit ausreichend Sauerstoff zu versorgen, bilden sie Milchsäure, die sie wund macht.

F: Welcher Prozess findet statt, wenn bei der anaeroben Atmung überhaupt kein Sauerstoff verbraucht wird?

A: Wenn bei der anaeroben Atmung überhaupt kein Sauerstoff verbraucht wird, kommt es zu einer Gärung, die beispielsweise von Milchsäurebakterien und Hefepilzen genutzt wird.