Die Energiebilanz

Alle Angaben gelten je Molekül Glucose — was ein Teilschritt abgibt, nimmt der nächste auf.

• Glykolyse: Glucose → 2 Pyruvat; netto 2 ATP und 2 NADH + H⁺ — im Cytoplasma.
• Oxidative Decarboxylierung: 2 Pyruvat → 2 Acetyl-CoA + 2 CO₂; 2 NADH + H⁺ — in der Mitochondrienmatrix.
• Citratzyklus: 2 Acetyl-CoA werden zu 4 CO₂ abgebaut; 6 NADH + H⁺, 2 FADH₂, 2 ATP (als GTP) — in der Matrix.
• Atmungskette: 10 NADH + H⁺ und 2 FADH₂ geben ihre Elektronen ab; 6 O₂ werden zu 12 H₂O reduziert — an der inneren Mitochondrienmembran.
• Summe: Die 6 CO₂ stammen aus Decarboxylierung und Citratzyklus, das Wasser aus der Atmungskette. 6 H₂O werden unterwegs verbraucht.

Direkt entstehen nur wenige ATP — die meisten liefert die ATP-Synthase aus den Elektronen von NADH und FADH₂.

• Substratkette: Je 2 ATP aus Glykolyse und Citratzyklus: 4 ATP.
• Oxidative Phosphorylierung: Je NADH + H⁺ ≈ 2,5 ATP, je FADH₂ ≈ 1,5 ATP (P/O-Werte).
• Shuttle: Das NADH der Glykolyse gelangt in Muskel und Gehirn über den Glycerinphosphat-Shuttle als FADH₂ in die Atmungskette — dann nur 30 ATP.
• Ältere Angaben: 36–38 ATP: früher rechnete man mit ganzzahligen P/O-Werten von 3 und 2.
• Wärme: Der Rest wird als Wärme frei (vgl. 1.1.2 Energieentwertung).

Der Block steht für die 2870 kJ aus einem Mol Glucose. Schneide die ATP-Portionen der sechs Quellen ab: Karte unten anklicken — oder mit Tab/←→ wählen und Enter drücken. Jede Portion wird als Stapel ATP-Klötzchen zu je 30,5 kJ umgelegt. Ein zweiter Klick legt sie zurück.

Halte fest: Nur rund ein Drittel der Energie der Glucose landet in ATP — der größte Teil davon kommt über NADH aus dem Citratzyklus. Der Rest des Blocks wird als Wärme frei.