क्रेब्स साइकिल एरोबिक या एनारोबिक है?

अवायवीय और एरोबिक स्थितियों के बीच प्रमुख अंतर ऑक्सीजन की आवश्यकता है। अवायवीय प्रक्रियाओं में ऑक्सीजन की आवश्यकता नहीं होती है जबकि एरोबिक प्रक्रियाओं में ऑक्सीजन की आवश्यकता होती है। हालाँकि, क्रेब्स चक्र इतना सरल नहीं है। यह एक जटिल बहु-चरणीय प्रक्रिया का एक हिस्सा है जिसे सेलुलर श्वसन कहा जाता है। हालांकि ऑक्सीजन का उपयोग सीधे क्रेब्स चक्र में शामिल नहीं है, इसे एक एरोबिक प्रक्रिया माना जाता है।

एरोबिक सेलुलर श्वसन तब होता है जब कोशिकाएं एडेनिन ट्राइफॉस्फेट या एटीपी के रूप में ऊर्जा उत्पन्न करने के लिए भोजन का उपभोग करती हैं। चीनी ग्लूकोज का अपचय सेलुलर श्वसन की शुरुआत को चिह्नित करता है क्योंकि ऊर्जा इसके रासायनिक बंधों से निकलती है। जटिल प्रक्रिया में कई अन्योन्याश्रित घटक होते हैं जैसे ग्लाइकोलाइसिस, क्रेब्स चक्र और इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला। कुल मिलाकर, इस प्रक्रिया में ग्लूकोज के प्रत्येक अणु के लिए ऑक्सीजन के 6 अणुओं की आवश्यकता होती है। रासायनिक सूत्र 6O2 + C6H12O6 -> 6CO2 + 6H2O + ATP ऊर्जा है।

ग्लाइकोलाइसिस कोशिका के कोशिका द्रव्य में होता है, और इसे क्रेब्स चक्र से पहले होना चाहिए। इस प्रक्रिया में दो एटीपी अणुओं के उपयोग की आवश्यकता होती है, लेकिन जैसे ही ग्लूकोज छह-कार्बन चीनी अणु से दो तीन-कार्बन चीनी अणुओं में टूट जाता है, चार एटीपी और दो एनएडीएच अणु बनते हैं। पाइरूवेट और एनएडीएच के रूप में जानी जाने वाली तीन कार्बन चीनी को एरोबिक परिस्थितियों में अधिक एटीपी बनाने के लिए क्रेब्स साइकिल में बंद कर दिया जाता है। यदि कोई ऑक्सीजन मौजूद नहीं है, तो पाइरूवेट को क्रेब्स चक्र में प्रवेश करने की अनुमति नहीं है और इसे लैक्टिक एसिड बनाने के लिए और अधिक ऑक्सीकरण किया जाता है।

क्रेब्स चक्र माइटोकॉन्ड्रिया में होता है, जिसे कोशिका के पावर हाउस के रूप में भी जाना जाता है। साइटोप्लाज्म से पाइरूवेट आने के बाद, प्रत्येक अणु तीन-कार्बन चीनी से दो-कार्बन टुकड़े में पूरी तरह से टूट जाता है। परिणामी अणु एक सह-एंजाइम से जुड़ा होता है, जो क्रेब्स चक्र शुरू करता है। चूंकि दो-कार्बन टुकड़ा चक्र के माध्यम से यात्रा करता है, इसमें कार्बन डाइऑक्साइड के चार अणुओं, एनएडीएच के छह अणुओं और एटीपी और एफएडीएच 2 के दो अणुओं का शुद्ध उत्पादन होता है।

जब NADH को NAD में घटाया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला अणुओं से इलेक्ट्रॉनों को स्वीकार करती है। चूंकि इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला के भीतर प्रत्येक वाहक को इलेक्ट्रॉनों को स्थानांतरित किया जाता है, मुक्त ऊर्जा जारी की जाती है और एटीपी बनाने के लिए उपयोग की जाती है। इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला में ऑक्सीजन इलेक्ट्रॉनों का अंतिम स्वीकर्ता है। ऑक्सीजन के बिना, इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला इलेक्ट्रॉनों के साथ जाम हो जाती है। नतीजतन, एनएडी का उत्पादन नहीं किया जा सकता है, जिससे ग्लाइकोलाइसिस पाइरूवेट के बजाय लैक्टिक एसिड का उत्पादन करता है, जो क्रेब्स चक्र का एक आवश्यक घटक है। इस प्रकार, क्रेब्स चक्र ऑक्सीजन पर बहुत अधिक निर्भर है, इसे एक एरोबिक प्रक्रिया माना जाता है।