Den største forskjellen mellom anaerobe og aerobe forhold er oksygenbehovet. Anaerobe prosesser krever ikke oksygen mens aerobe prosesser krever oksygen. Krebs-syklusen er imidlertid ikke så enkel. Det er en del av en kompleks flerstegsprosess som kalles cellulær respirasjon. Selv om bruk av oksygen ikke er direkte involvert i Krebs-syklusen, regnes det som en aerob prosess.
Aerobic Cellular Respiration Oversikt
Aerob cellulær respirasjon oppstår når celler forbruker mat for å produsere energi i form av adenintrifosfat, eller ATP. Katabolismen av sukker glukose markerer begynnelsen på cellulær respirasjon ettersom energi frigjøres fra dets kjemiske bindinger. Den komplekse prosessen består av flere gjensidig avhengige komponenter som glykolyse, Krebs-syklusen og elektrontransportkjeden. Samlet sett krever prosessen 6 molekyler oksygen for hvert molekyl glukose. Den kjemiske formelen er 6O2 + C6H12O6 -> 6CO2 + 6H2O + ATP energi.
Forgjengeren til Krebs-syklusen: Glykolyse
Glykolyse forekommer i celleplasten, og den må gå foran Krebs-syklusen. Prosessen krever bruk av to ATP-molekyler, men når glukose brytes ned fra et seks-karbon sukkermolekyl i to tre-karbon sukkermolekyler, opprettes fire ATP og to NADH-molekyler. Tre-karbon sukker, kjent som pyruvat, og NADH skysses til Krebs Cycle for å skape mer ATP under aerobe forhold. Hvis det ikke er noe oksygen, tillates ikke pyruvat å komme inn i Krebs-syklusen, og det oksyderes videre for å produsere melkesyre.
Krebs-syklus
Krebs-syklusen forekommer i mitokondriene, som også er kjent som cellens krafthus. Etter at pyruvat ankommer fra cytoplasmaet, brytes hvert molekyl helt fra et tre-karbon sukker til et to-karbon fragment. Det resulterende molekylet er festet til et ko-enzym, som starter Krebs-syklusen. Når to-karbonfragmentet beveger seg gjennom syklusen, har det nettoproduksjon av fire molekyler karbondioksid, seks molekyler NADH og to molekyler ATP og FADH2.
Viktigheten av elektrontransportkjeden
Når NADH er redusert til NAD, aksepterer elektrontransportkjeden elektronene fra molekylene. Når elektronene overføres til hver bærer innenfor elektrontransportkjeden, frigjøres fri energi og brukes til å danne ATP. Oksygen er den siste akseptoren for elektroner i elektrontransportkjeden. Uten oksygen blir elektrontransportkjeden fast med elektroner. Følgelig kan ikke NAD produseres, og derved forårsaker glykolyse å produsere melkesyre i stedet for pyruvat, som er en nødvendig komponent i Krebs-syklusen. Dermed er Krebs-syklusen sterkt avhengig av oksygen, og anser det som en aerob prosess.