Az anaerob és aerob körülmények közötti fő különbség az oxigénigény. Az anaerob folyamatok nem igényelnek oxigént, míg az aerob folyamatok oxigént igényelnek. A Krebs-ciklus azonban nem ilyen egyszerű. Ez egy összetett többlépcsős folyamat része, amelyet sejtlégzésnek hívnak. Noha az oxigén felhasználása közvetlenül nem vesz részt a Krebs-ciklusban, aerob folyamatnak számít.
Aerob sejtes légzés áttekintése
Az aerob sejtlégzés akkor fordul elő, amikor a sejtek táplálékot fogyasztanak, hogy energiát termeljenek adenin-trifoszfát vagy ATP formájában. A cukor-glükóz katabolizmusa a sejtlégzés kezdetét jelenti, amikor kémiai kötéseiből energia szabadul fel. A komplex folyamat több, egymástól függő komponensből áll, mint például a glikolízis, a Krebs-ciklus és az elektrontranszportlánc. Összességében a folyamathoz 6 molekula oxigénre van szükség minden glükózmolekulához. A kémiai képlet 6O2 + C6H12O6 -> 6CO2 + 6H2O + ATP energia.
A Krebsi ciklus elődje: glikolízis
A glikolízis a sejt citoplazmájában fordul elő, és annak meg kell előznie a Krebs-ciklust. A folyamathoz két ATP-molekula használata szükséges, de mivel a glükóz hatszénes cukormolekuláról két háromszénes cukormolekulára bomlik, négy ATP- és két NADH-molekula jön létre. A piruvát néven ismert három szénatomos cukrot és a NADH-t a Krebs-ciklusba szállítják, hogy aerob körülmények között több ATP-t hozzanak létre. Ha oxigén nincs jelen, akkor a piruvát nem léphet be a Krebs-ciklusba, és tovább oxidálódik, hogy tejsavat állítson elő.
Krebs ciklus
A Krebs-ciklus a mitokondriumokban fordul elő, amely a sejt erőházaként is ismert. Miután a piruvát megérkezik a citoplazmából, minden molekula teljesen lebomlik egy háromszénes cukorról egy két szénatomra. A kapott molekula egy koenzimhez kapcsolódik, amely elindítja a Krebs-ciklust. Amint a két szénatomot tartalmazó fragmens a cikluson keresztül halad, négy szén-dioxid-molekula, hat NADH-molekula, valamint két ATP- és FADH2-molekula nettó termelése valósul meg.
Az elektrontranszportlánc jelentősége
Amikor a NADH NAD-dá redukálódik, az elektrontranszport-lánc elfogadja az elektronokat a molekulákból. Amint az elektronok az elektrontranszportláncon belül minden vivőhöz átkerülnek, szabad energia szabadul fel, és felhasználják az ATP kialakításához. Az oxigén az elektronok átvevője az elektrontranszportláncban. Oxigén nélkül az elektrontranszportlánc elakad az elektronoktól. Következésképpen a NAD nem képződhet, ezáltal a glikolízis a tejsavat állítja elő a piruvát helyett, amely a Krebs-ciklus szükséges eleme. Így a Krebs-ciklus nagymértékben függ az oxigéntől, aerob folyamatnak tartja.
