კრებსის ციკლი აერობულია თუ ანაერობული?

ანაერობულ და აერობულ პირობებს შორის მთავარი განსხვავება არის ჟანგბადის მოთხოვნილება. ანაერობული პროცესები არ საჭიროებს ჟანგბადს, ხოლო აერობული პროცესები საჭიროებს ჟანგბადს. კრებსის ციკლი არც ისე მარტივია. ეს არის რთული მრავალსაფეხურიანი პროცესის ნაწილი, რომელსაც უჯრედულ სუნთქვას უწოდებენ. მიუხედავად იმისა, რომ ჟანგბადის გამოყენება უშუალოდ არ მონაწილეობს კრებსის ციკლში, იგი აერობულ პროცესად ითვლება.

აერობული ფიჭური სუნთქვა ხდება მაშინ, როდესაც უჯრედები მოიხმარენ საკვებს, აწარმოებენ ენერგიას ადენინის ტრიფოსფატის, ან ATP სახით. შაქრის გლუკოზის კატაბოლიზმი აღნიშნავს უჯრედული სუნთქვის დაწყებას, რადგან ენერგია გამოიყოფა მისი ქიმიური ბმებიდან. რთული პროცესი შედგება რამდენიმე ურთიერთდამოკიდებული კომპონენტისგან, როგორიცაა გლიკოლიზი, კრებსის ციკლი და ელექტრონების ტრანსპორტირების ჯაჭვი. საერთო ჯამში, პროცესში საჭიროა 6 მოლეკულა ჟანგბადი გლუკოზის ყოველი მოლეკულისთვის. ქიმიური ფორმულაა 6O2 + C6H12O6 -> 6CO2 + 6H2O + ATP ენერგია.

გლიკოლიზი ხდება უჯრედის ციტოპლაზმაში და ის უნდა უსწრებდეს კრებსის ციკლს. პროცესი მოითხოვს ორი ATP მოლეკულის გამოყენებას, მაგრამ ვინაიდან გლუკოზა იშლება ექვსი ნახშირბადის შაქრის მოლეკულასგან ორ ნახშირბადის შაქრის მოლეკულად, იქმნება ოთხი ATP და ორი NADH მოლეკულა. სამი ნახშირბადის შაქარი, რომელიც ცნობილია როგორც პიროვატი და NADH, გადაკეტილია კრებსის ციკლისკენ, რათა აერობული პირობებით შეიქმნას მეტი ATP. თუ ჟანგბადი არ არის, პირავატს ეკრძალება კრებსის ციკლი და ის შემდგომ იჟანგება რძემჟავას წარმოქმნით.

კრებსის ციკლი გვხვდება მიტოქონდრიებში, რომელიც ასევე ცნობილია როგორც უჯრედის ენერგიის სახლი. პიროვატის ციტოპლაზმიდან ჩამოსვლის შემდეგ, თითოეული მოლეკულა მთლიანად იშლება სამი ნახშირბადის შაქრისგან ორ ნახშირბადოვან ფრაგმენტად. მიღებული მოლეკულა ერთვის თანა-ფერმენტს, რომელიც იწყებს კრებსის ციკლს. ორი ნახშირბადის ფრაგმენტი ციკლის გავლისას, მას აქვს ნახშირორჟანგის ოთხი მოლეკულის, NADH ექვსი მოლეკულის და ATP და FADH2 ორი მოლეკულის სუფთა წარმოება.

როდესაც NADH შემცირდება NAD– ით, ელექტრონების ტრანსპორტირების ჯაჭვი იღებს ელექტრონებს მოლეკულებიდან. როგორც ელექტრონები ელექტრონების ტრანსპორტირების ჯაჭვში გადადიან თითოეულ გადამზიდავზე, თავისუფლდება თავისუფალი ენერგია და გამოიყენება ATP– ს შესაქმნელად. ჟანგბადი არის ელექტრონების საბოლოო მიმღები ელექტრონების ტრანსპორტირების ჯაჭვში. ჟანგბადის გარეშე, ელექტრონების ტრანსპორტირების ჯაჭვი იბნევა ელექტრონებით. შესაბამისად, NAD არ შეიძლება წარმოიქმნას, რის შედეგადაც გლიკოლიზს წარმოქმნის რძემჟავა პიროვატის ნაცვლად, რაც კრებსის ციკლის აუცილებელი კომპონენტია. ამრიგად, კრებსის ციკლი ძლიერ არის დამოკიდებული ჟანგბადზე, მას აერობულ პროცესად თვლის.