Pagrindinis skirtumas tarp anaerobinių ir aerobinių sąlygų yra deguonies poreikis. Anaerobiniams procesams deguonies nereikia, o aerobiniams - deguonis. Tačiau Krebso ciklas nėra toks paprastas. Tai sudėtingo daugiapakopio proceso, vadinamo ląstelių kvėpavimu, dalis. Nors deguonies naudojimas nėra tiesiogiai susijęs su Krebso ciklu, jis laikomas aerobiniu procesu.
Aerobinio korinio kvėpavimo apžvalga
Aerobinis ląstelinis kvėpavimas atsiranda, kai ląstelės vartoja maistą, kad gautų energiją adenino trifosfato arba ATP pavidalu. Cukraus gliukozės katabolizmas žymi ląstelių kvėpavimo pradžią, kai energija išsiskiria iš jos cheminių ryšių. Kompleksinis procesas susideda iš kelių vienas nuo kito priklausančių komponentų, tokių kaip glikolizė, Krebso ciklas ir elektronų perdavimo grandinė. Apskritai, kiekvienai gliukozės molekulei reikia 6 deguonies molekulių. Cheminė formulė yra 6O2 + C6H12O6 -> 6CO2 + 6H2O + ATP energija.
Krebso ciklo pirmtakas: glikolizė
Glikolizė vyksta ląstelės citoplazmoje, ir ji turi vykti prieš Krebso ciklą. Šiam procesui reikia naudoti dvi ATP molekules, tačiau gliukozei suskaidžius iš šešių anglies cukraus molekulių į dvi trijų anglies cukraus molekules, sukuriamos keturios ATP ir dvi NADH molekulės. Trijų anglių cukrus, žinomas kaip piruvatas, ir NADH perkeliami į Krebso ciklą, kad aerobinėmis sąlygomis būtų sukurta daugiau ATP. Jei deguonies nėra, piruvatui neleidžiama patekti į Krebso ciklą ir jis toliau oksiduojamas, kad gautų pieno rūgštį.
Krebso ciklas
Krebso ciklas vyksta mitochondrijose, kurios taip pat žinomos kaip ląstelės jėgos namai. Piruvatui patekus iš citoplazmos, kiekviena molekulė visiškai suskaidoma iš trijų anglių turinčio cukraus į dviejų anglių fragmentą. Gauta molekulė yra prijungta prie kofermento, kuris pradeda Krebso ciklą. Dviejų anglies fragmentams keliaujant per ciklą, jis gamina keturias anglies dioksido molekules, šešias NADH molekules ir dvi ATP ir FADH2 molekules.
Elektronų transportavimo grandinės svarba
Kai NADH yra redukuojamas iki NAD, elektronų transportavimo grandinė priima elektronus iš molekulių. Kai elektronai perduodami kiekvienam nešikliui elektronų perdavimo grandinėje, laisva energija išsiskiria ir naudojama ATP formavimui. Deguonis yra galutinis elektronų perdavimo grandinės elektronų priėmėjas. Neturint deguonies, elektronų transportavimo grandinė užstringa elektronams. Todėl NAD negali būti gaminamas, todėl glikolizė vietoj piruvato gamina pieno rūgštį, kuri yra būtinas Krebso ciklo komponentas. Taigi Krebso ciklas labai priklauso nuo deguonies, laikydamas jį aerobiniu procesu.