Vergleich der Energiesysteme

Vereinfachte Zusammenfassung der Energiebereitstellungswege

Fig: Bei dieser Darstellung bleibt das Coenzym FAD unberücksichtigt.

Bei der aeroben Oxidation kann im Vergleich zur anaeroben Oxidation eine ca. 10 mal größere Energiemenge pro mol Glucose in Form von ATP gespeichert werden. In einer langen Reaktionskette wird die Glucose vollständig zu CO2 und H2O abgebaut.

Die Energiebereitstellung erfolgt hier verzögert, da die Aktivierung der Atem- und Herztätigkeit zur Steigerung der Sauerstoffzufuhr in die Muskelzellen Zeit benötigt.

Bei der anaeroben Oxidation wird die Glucose über eine relativ kurze Reaktionskette nur bis zu dem energiereichen Lactat abgebaut. Dieser Weg benötigt keinen Sauerstoff.
 
Wenn also die gleiche Menge Energie auf anaerobem Weg bereitgestellt werden soll, so sind dafür 10 mal mehr Glucosemoleküle nötig. Dabei entstehen jeweils 2 Lactatmoleküle. Dem großen Glucoseverbrauch pro Zeiteinheit steht eine große entstandene Lactatmenge gegenüber.
Es kommt zu einer Lactatanhäufung, verbunden mit einer Erhöhung der Wasserstoffionen-Konzentration in der Muskelzelle . Folge davon ist eine verringerte Glycolyserate und damit geringere ATP-Resyntheserate, was letztendlich zum Absinken der ATP-Konzentration und zum Kontraktionsunvermögen des Muskels führt.

Bei der anaeroben Oxidation ist die maximale Umsatzrate allerdings ca. 25fach höher als die vom Citronensäurezyklus und der Atmungskette (bei Untrainierten).
 Daraus ergibt sich eine etwa doppelt so große maximale ATP-Resynthese pro Zeiteinheit aus der anaeroben Oxidation gegenüber der aeroben Oxidation.

Die aerobe Oxidation kann sowohl Glucose als auch Fettsäuren zur ATP-Produktion verwenden. Dabei ist aber zu bedenken, dass für die gleiche ATP-Menge bei der Fettsäuren-Oxidation im Vergleich zur Glucose-Oxidation ca. 10 % mehr Sauerstoff benötigt wird.