Основната разлика между анаеробните и аеробните условия е нуждата от кислород. Анаеробните процеси не изискват кислород, докато аеробните процеси изискват кислород. Цикълът на Кребс обаче не е толкова прост. Това е част от сложен многоетапен процес, наречен клетъчно дишане. Въпреки че използването на кислород не участва пряко в цикъла на Кребс, то се счита за аеробен процес.
Преглед на аеробното клетъчно дишане
Аеробно клетъчно дишане възниква, когато клетките консумират храна, за да произвеждат енергия под формата на аденин трифосфат или АТФ. Катаболизмът на захарната глюкоза бележи началото на клетъчното дишане, тъй като енергията се освобождава от нейните химически връзки. Сложният процес се състои от няколко взаимозависими компонента като гликолиза, цикъл на Кребс и електронно транспортна верига. Като цяло процесът изисква 6 молекули кислород за всяка молекула глюкоза. Химичната формула е 6O2 + C6H12O6 -> 6CO2 + 6H2O + АТФ енергия.
Предшественикът на цикъла на Кребс: Гликолиза
Гликолизата се случва в цитоплазмата на клетката и тя трябва да предшества цикъла на Кребс. Процесът изисква използването на две молекули ATP, но тъй като глюкозата се разгражда от шествъглеродна захарна молекула на две тривъглеродни захарни молекули, се създават четири молекули ATP и две NADH. Тривъглеродната захар, известна като пируват, и NADH се пренасят към цикъла на Кребс, за да се създаде повече АТФ при аеробни условия. Ако няма кислород, пируватът няма право да навлиза в цикъла на Кребс и той допълнително се окислява, за да се получи млечна киселина.
Цикъл на Кребс
Цикълът на Кребс се среща в митохондриите, който е известен още като силовия дом на клетката. След като пируватът пристигне от цитоплазмата, всяка молекула се разгражда напълно от тривъглеродна захар до двувъглероден фрагмент. Получената молекула е прикрепена към коензим, който стартира цикъла на Кребс. Докато двувъглеродният фрагмент пътува през цикъла, той има нетно производство на четири молекули въглероден диоксид, шест молекули NADH и две молекули ATP и FADH2.
Значението на електронната транспортна верига
Когато NADH се редуцира до NAD, електронно-транспортната верига приема електроните от молекулите. Тъй като електроните се прехвърлят към всеки носител в електронната транспортна верига, освобождава се свободна енергия и се използва за образуване на АТФ. Кислородът е последният акцептор на електрони в електронно-транспортната верига. Без кислород, електронната транспортна верига се забива с електрони. Следователно, NAD не може да се получи, като по този начин гликолизата произвежда млечна киселина вместо пируват, което е необходим компонент на цикъла на Кребс. По този начин цикълът на Кребс е силно зависим от кислорода, считайки го за аеробен процес.