Galvenā atšķirība starp anaerobajiem un aerobajiem apstākļiem ir vajadzība pēc skābekļa. Anaerobajiem procesiem nav nepieciešams skābeklis, savukārt aerobajiem procesiem - skābeklis. Krebsa cikls tomēr nav tik vienkāršs. Tā ir daļa no sarežģīta daudzpakāpju procesa, ko sauc par šūnu elpošanu. Lai arī skābekļa izmantošana Krebsa ciklā nav tieši iesaistīta, to uzskata par aerobo procesu.
Pārskats par aerobo šūnu elpošanu
Aerobā šūnu elpošana notiek, kad šūnas patērē pārtiku, lai ražotu enerģiju adenīntrifosfāta vai ATP veidā. Cukura glikozes katabolisms iezīmē šūnu elpošanas sākumu, jo enerģija izdalās no tās ķīmiskajām saitēm. Sarežģītais process sastāv no vairākiem savstarpēji atkarīgiem komponentiem, piemēram, glikolīzes, Krebsa cikla un elektronu transporta ķēdes. Kopumā katram glikozes molekulam procesam nepieciešamas 6 skābekļa molekulas. Ķīmiska formula ir 6O2 + C6H12O6 -> 6CO2 + 6H2O + ATP enerģija.
Krebsa cikla priekšgājējs: glikolīze
Glikolīze notiek šūnas citoplazmā, un tai jānotiek pirms Krebsa cikla. Procesā ir jāizmanto divas ATP molekulas, bet, tā kā glikoze tiek sadalīta no sešu oglekļa cukura molekulas divās trīs oglekļa cukura molekulās, tiek izveidotas četras ATP un divas NADH molekulas. Trīs oglekļa cukurs, kas pazīstams kā piruvāts, un NADH tiek pārvietoti uz Krebsa ciklu, lai aerobos apstākļos izveidotu vairāk ATP. Ja skābekļa nav, piruvātam nav atļauts iekļūt Krebsa ciklā, un tas tālāk tiek oksidēts, lai iegūtu pienskābi.
Krebsa cikls
Krebsa cikls notiek mitohondrijos, kas ir pazīstams arī kā šūnas spēka nams. Pēc piruvāta atnākšanas no citoplazmas katra molekula tiek pilnībā sadalīta no trīs oglekļa cukura divu oglekļa fragmentā. Iegūtā molekula ir piesaistīta koenzimam, kas sāk Krebsa ciklu. Divu oglekļa fragmentu ceļojot pa ciklu, tā ražo četras oglekļa dioksīda molekulas, sešas NADH molekulas un divas ATP un FADH2 molekulas.
Elektronu transporta ķēdes nozīme
Kad NADH tiek samazināts līdz NAD, elektronu transporta ķēde pieņem elektronus no molekulām. Kad elektroni tiek pārnesti uz katru nesēju elektronu transporta ķēdē, atbrīvojas brīva enerģija, kas tiek izmantota ATP veidošanai. Skābeklis ir elektronu galīgais akceptors elektronu transporta ķēdē. Bez skābekļa elektronu transporta ķēde iestrēgst elektronos. Līdz ar to NAD nevar ražot, tādējādi izraisot glikolīzi, piruvāta vietā iegūst pienskābi, kas ir nepieciešama Krebsa cikla sastāvdaļa. Tādējādi Krebsa cikls ir ļoti atkarīgs no skābekļa, uzskatot to par aerobu procesu.
