Krebs Cycle & Aerobic Exercise

Aerober Stoffwechsel bedeutet ‚mit Sauerstoff‘ und tritt auf, wenn im Körper Energie aus chemischen Reaktionen erzeugt wird, die Sauerstoff verwenden. Das aerobe System produziert die größten Energiemengen, wenn auch mit der geringsten Intensität, beispielsweise beim Langstreckenlauf.

Diese Energieproduktion kann für lange Zeiträume aufrechterhalten werden, solange die Atmung die Lunge mit genügend Sauerstoff versorgen kann.

Zu Beginn des Trainings kann der Körper die Muskeln nicht schnell genug mit Sauerstoff versorgen, um die komplexen chemischen Reaktionen einzuleiten, die während des aeroben Stoffwechsels auftreten. Daher verlässt sich der Körper in den ersten Minuten auf die anaeroben Prozesse.

Das aerobe System

Das aerobe System kann in drei Abschnitte unterteilt werden:

• Glykolyse
• Krebs-Zyklus
• Elektronentransportkette (ETC)

Aerobe Glykolyse

• Glykolyse ist der Abbau von Kohlenhydraten (in Form von Glucose oder Glykogen) in Brenztraubensäure und zwei ATP-Moleküle.
• Um Kohlenhydrate in Brenztraubensäure umzuwandeln, sind insgesamt 10 chemische Reaktionen erforderlich.
• Dies geschieht im Muskelsarkoplasma, einer Substanz vom Typ Gelatine in den Muskelfasern.
• Die Glykolyse kann ohne die Anwesenheit von Sauerstoff in den Zellen stattfinden, jedoch entscheidet die Zelle nach Beendigung der Glykose, welchen Prozess sie durchführt.
• Wenn Sauerstoff vorhanden ist, führt die Zelle eine Sauerstoffatmung (aerobe Atmung) durch und fährt mit dem Krebs-Zyklus fort.

Krebs-Zyklus

Manchmal auch als Zitronensäurezyklus oder Tricarbonsäurezyklus bezeichnet, ist dies die zweite Phase im Prozess des aeroben Stoffwechsels.

• Die während der Glykolyse produzierte Brenztraubensäure gelangt in die Mitochondrien und wird sofort in Acetyl-Coenzym A umgewandelt.
• Dies verbindet sich mit Oxalessigsäure zu einer 6-Kohlenstoffverbindung, die als Zitronensäure bekannt ist.
• Weitere chemische Reaktionen treten auf, um genügend Energie zu erzeugen, um 2 ATP-Moleküle neu zu synthetisieren.
• Zu den Nebenprodukten dieser Reaktionen gehören Kohlendioxid (CO2), das von der Lunge ausgeatmet wird, und Wasserstoff (H), der von den Trägermolekülen NAD + und FAD an die Stelle der Elektronentransportkette transportiert wird.

Der Prozess wird als Zyklus bezeichnet, da das Ausgangsprodukt Oxalessigsäure auch das Endprodukt ist, das bereit ist, den Prozess erneut zu starten.

Elektronentransportkette

Der oben erwähnte Wasserstoff wird in die inneren Membranen der Mitochondrien transportiert, wo er in ein Proton (H+) und ein Elektron (H-) gespalten wird. Die Elektronen unterliegen dann einer Reihe von Redoxreaktionen, die eine große Menge an Energie freisetzen, um ATP neu zu synthetisieren.

Die Protonen erzeugen auch Energie, indem sie sich aufgrund der Redoxreaktionen durch die innere Membran der Mitochondrien zurückbewegen. Dies verursacht ein Ungleichgewicht von H + und so kehren sie durch die Membran zurück und produzieren Energie.

Eine abschließende exotherme Reaktion ist die Kombination von Wasserstoff mit Sauerstoff, um Wasser zu bilden. Die gesamte ATP-Produktion während aller Reaktionen der Elektronentransportkette beträgt 34, was bedeutet, dass es bei weitem die höchste produzierende Phase des aeroben Stoffwechsels ist.

Aerobe Atmungsgleichung:

Glucose + Oxygen = Carbon Dioxide + Water + Energy