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Zellatmung ist der Prozess, bei dem Zellen Zucker- und Fettmoleküle abbauen und die durch diese Reaktionen freigesetzte Energie in eine andere Form umwandeln, so dass sie leicht verfügbar ist, um die anderen Funktionen der Zelle zu erfüllen. Die Zellatmung erzeugt zwei Hauptnebenprodukte oder -rückstände, obwohl sie unter bestimmten Umständen auch eine dritte Art von Nebenprodukt erzeugen kann.
Kohlendioxid
Der wichtigste Abfall, der bei der Zellatmung entsteht, ist Kohlendioxid. Jedes Glucosemolekül, einer der häufigsten einfachen Zucker, produziert während der aeroben Atmung sechs Kohlendioxidmoleküle (dh die Zellatmung beinhaltet Sauerstoff). Kohlendioxid wird durch die Zellmembran in den Blutkreislauf diffundiert, wo es in die Lunge zurückgeführt und beim Ausatmen freigesetzt wird.
Wasser
Wasser ist ein weiteres Restnebenprodukt der Zellatmung. Die Zersetzung eines Glucosemoleküls durch aerobe Atmung erzeugt sechs Wassermoleküle. Im Gegensatz zu Kohlendioxid ist Wasser jedoch kein Abfall, der einer besonderen Behandlung bedarf, da Zellen und Blut hauptsächlich aus Wasser bestehen.
Milchsäure
Zellen können auch ohne Verwendung von Sauerstoff Energie aus Glukose durch einen Prozess sammeln, der als Fermentation oder anaerobe Atmung bezeichnet wird. Insbesondere Muskeln verlassen sich auf diesen Prozess in der Anfangsphase anstrengender Übungen, beispielsweise beim Laufen. Während dieses Prozesses wird Glukose abgebaut, um Energie und zwei Moleküle einer organischen Verbindung namens Pyruvat zu erzeugen, die dann chemisch in Laktat umgewandelt wird. Überschüssiges Laktat wird allmählich durch den Blutkreislauf zur Leber transportiert, wo es wieder in Pyruvat umgewandelt wird. Der Fermentationsprozess, der während des Laufs in Muskelzellen stattfindet, ähnelt in gewisser Weise dem Prozess der alkoholischen Fermentation. Hefe metabolisiert Zucker in Abwesenheit von Sauerstoff; Muskelzellen setzen Laktat als Abfall frei und Hefe setzt Alkohol und Ethanol frei.
