Είναι το Krebs Cycle Aerobic ή Anaerobic;

Η κύρια διαφορά μεταξύ αναερόβιων και αερόβιων συνθηκών είναι η απαίτηση οξυγόνου. Οι αναερόβιες διεργασίες δεν απαιτούν οξυγόνο ενώ οι αερόβιες διεργασίες απαιτούν οξυγόνο. Ο κύκλος Krebs, ωστόσο, δεν είναι τόσο απλός. Είναι μέρος μιας σύνθετης διαδικασίας πολλαπλών βημάτων που ονομάζεται κυτταρική αναπνοή. Αν και η χρήση οξυγόνου δεν εμπλέκεται άμεσα στον κύκλο Krebs, θεωρείται μια αερόβια διαδικασία.

Η αερόβια κυτταρική αναπνοή συμβαίνει όταν τα κύτταρα καταναλώνουν τροφή για να παράγουν ενέργεια με τη μορφή τριφωσφορικής αδενίνης ή ATP. Ο καταβολισμός της γλυκόζης σακχάρου σηματοδοτεί την αρχή της κυτταρικής αναπνοής καθώς η ενέργεια απελευθερώνεται από τους χημικούς δεσμούς της. Η σύνθετη διαδικασία αποτελείται από πολλά αλληλοεξαρτώμενα συστατικά όπως η γλυκόλυση, ο κύκλος Krebs και η αλυσίδα μεταφοράς ηλεκτρονίων. Συνολικά, η διαδικασία απαιτεί 6 μόρια οξυγόνου για κάθε μόριο γλυκόζης. Ο χημικός τύπος είναι ενέργεια 6O2 + C6H12O6 -> 6CO2 + 6H2O + ATP.

Η γλυκόλυση εμφανίζεται στο κυτταρόπλασμα του κυττάρου και πρέπει να προηγείται του κύκλου Krebs. Η διαδικασία απαιτεί τη χρήση δύο μορίων ΑΤΡ, αλλά καθώς η γλυκόζη διασπάται από ένα μόριο σακχάρου έξι άνθρακα σε δύο μόρια σακχάρου τριών άνθρακα, δημιουργούνται τέσσερα μόρια ΑΤΡ και δύο NADH. Η ζάχαρη τριών άνθρακα, γνωστή ως πυροσταφυλική και NADH μεταφέρεται στον Κύκλο Krebs για να δημιουργήσει περισσότερο ATP υπό αερόβιες συνθήκες. Εάν δεν υπάρχει οξυγόνο, το πυροσταφυλικό δεν επιτρέπεται να εισέλθει στον κύκλο Krebs και οξειδώνεται περαιτέρω για την παραγωγή γαλακτικού οξέος.

Ο Κύκλος Krebs συμβαίνει στα μιτοχόνδρια, το οποίο είναι επίσης γνωστό ως η δύναμη του κελιού. Μετά την άφιξη του πυροσταφυλικού από το κυτταρόπλασμα, κάθε μόριο διασπάται εντελώς από ένα σάκχαρο τριών άνθρακα σε ένα θραύσμα δύο άνθρακα. Το προκύπτον μόριο συνδέεται με ένα συν-ένζυμο, το οποίο ξεκινά τον Κύκλο Krebs. Καθώς το θραύσμα δύο άνθρακα ταξιδεύει στον κύκλο, έχει καθαρή παραγωγή τεσσάρων μορίων διοξειδίου του άνθρακα, έξι μορίων NADH και δύο μορίων ATP και FADH2.

Όταν το NADH μειώνεται σε NAD, η αλυσίδα μεταφοράς ηλεκτρονίων δέχεται τα ηλεκτρόνια από τα μόρια. Καθώς τα ηλεκτρόνια μεταφέρονται σε κάθε φορέα εντός της αλυσίδας μεταφοράς ηλεκτρονίων, απελευθερώνεται ελεύθερη ενέργεια και χρησιμοποιείται για το σχηματισμό ΑΤΡ. Το οξυγόνο είναι ο τελικός δέκτης ηλεκτρονίων στην αλυσίδα μεταφοράς ηλεκτρονίων. Χωρίς οξυγόνο, η αλυσίδα μεταφοράς ηλεκτρονίων μπλοκάρεται με ηλεκτρόνια. Κατά συνέπεια, το NAD δεν μπορεί να παραχθεί, προκαλώντας έτσι γλυκόλυση να παράγει γαλακτικό οξύ αντί πυροσταφυλικού, το οποίο είναι απαραίτητο συστατικό του Κύκλου Krebs. Έτσι, ο κύκλος Krebs εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από το οξυγόνο, θεωρώντας τον ως αερόβια διαδικασία.