La principale différence entre les conditions anaérobies et aérobies est le besoin en oxygène. Les processus anaérobies ne nécessitent pas d'oxygène, tandis que les processus aérobies nécessitent de l'oxygène. Le cycle de Krebs, cependant, n'est pas si simple. Cela fait partie d'un processus complexe en plusieurs étapes appelé respiration cellulaire. Bien que l'utilisation d'oxygène ne soit pas directement impliquée dans le cycle de Krebs, il est considéré comme un processus aérobie.
Aperçu de la respiration cellulaire aérobie
La respiration cellulaire aérobie se produit lorsque les cellules consomment de la nourriture pour produire de l'énergie sous forme d'adénine triphosphate, ou ATP. Le catabolisme du sucre glucose marque le début de la respiration cellulaire car l'énergie est libérée de ses liaisons chimiques. Le processus complexe se compose de plusieurs composants interdépendants tels que la glycolyse, le cycle de Krebs et la chaîne de transport d'électrons. Globalement, le processus nécessite 6 molécules d'oxygène pour chaque molécule de glucose. La formule chimique est 6O2 + C6H12O6 --> 6CO2 + 6H2O + énergie ATP.
Le prédécesseur du cycle de Krebs: la glycolyse
La glycolyse se produit dans le cytoplasme de la cellule et doit précéder le cycle de Krebs. Le processus nécessite l'utilisation de deux molécules d'ATP, mais lorsque le glucose est décomposé d'une molécule de sucre à six carbones en deux molécules de sucre à trois carbones, quatre molécules d'ATP et deux molécules de NADH sont créées. Le sucre à trois carbones, connu sous le nom de pyruvate, et le NADH sont transportés vers le cycle de Krebs pour créer plus d'ATP dans des conditions aérobies. S'il n'y a pas d'oxygène, le pyruvate n'est pas autorisé à entrer dans le cycle de Krebs et il est encore oxydé pour produire de l'acide lactique.
Cycle de Krebs
Le cycle de Krebs se produit dans les mitochondries, également connues sous le nom de centrale électrique de la cellule. Après que le pyruvate arrive du cytoplasme, chaque molécule est complètement décomposée d'un sucre à trois carbones en un fragment à deux carbones. La molécule résultante est attachée à une co-enzyme, qui démarre le cycle de Krebs. Au fur et à mesure que le fragment à deux carbones parcourt le cycle, il produit une production nette de quatre molécules de dioxyde de carbone, six molécules de NADH et deux molécules d'ATP et de FADH2.
L'importance de la chaîne de transport d'électrons
Lorsque le NADH est réduit en NAD, la chaîne de transport d'électrons accepte les électrons des molécules. Au fur et à mesure que les électrons sont transférés à chaque porteur au sein de la chaîne de transport d'électrons, de l'énergie libre est libérée et est utilisée pour former de l'ATP. L'oxygène est l'accepteur final des électrons dans la chaîne de transport d'électrons. Sans oxygène, la chaîne de transport d'électrons se bloque avec des électrons. Par conséquent, le NAD ne peut pas être produit, provoquant ainsi la glycolyse pour produire de l'acide lactique au lieu du pyruvate, qui est un composant nécessaire du cycle de Krebs. Ainsi, le cycle de Krebs est fortement dépendant de l'oxygène, le considérant comme un processus aérobie.