A principal diferença entre as condições anaeróbias e aeróbias é a necessidade de oxigênio. Os processos anaeróbicos não requerem oxigênio, enquanto os processos aeróbicos requerem oxigênio. O ciclo de Krebs, entretanto, não é tão simples. É parte de um processo complexo de várias etapas denominado respiração celular. Embora o uso de oxigênio não esteja diretamente envolvido no ciclo de Krebs, ele é considerado um processo aeróbio.
Visão geral da respiração celular aeróbia
A respiração celular aeróbia ocorre quando as células consomem alimentos para produzir energia na forma de trifosfato de adenina, ou ATP. O catabolismo da glicose do açúcar marca o início da respiração celular, à medida que a energia é liberada de suas ligações químicas. O complexo processo consiste em vários componentes interdependentes, como a glicólise, o ciclo de Krebs e a cadeia de transporte de elétrons. No geral, o processo requer 6 moléculas de oxigênio para cada molécula de glicose. A fórmula química é 6O2 + C6H12O6 -> 6CO2 + 6H2O + energia ATP.
O predecessor do ciclo de Krebs: glicólise
A glicólise ocorre no citoplasma da célula e deve preceder o Ciclo de Krebs. O processo requer o uso de duas moléculas de ATP, mas como a glicose é quebrada de uma molécula de açúcar de seis carbonos em duas moléculas de açúcar de três carbonos, quatro ATP e duas moléculas de NADH são criadas. O açúcar de três carbonos, conhecido como piruvato, e NADH são transportados para o Ciclo de Krebs para criar mais ATP em condições aeróbicas. Se não houver oxigênio, o piruvato não pode entrar no ciclo de Krebs e é posteriormente oxidado para produzir ácido láctico.
Ciclo de Krebs
O Ciclo de Krebs ocorre na mitocôndria, também conhecida como a casa de força da célula. Depois que o piruvato chega do citoplasma, cada molécula é completamente decomposta de um açúcar de três carbonos em um fragmento de dois carbonos. A molécula resultante é ligada a uma coenzima, que inicia o Ciclo de Krebs. À medida que o fragmento de dois carbonos viaja pelo ciclo, ele tem produção líquida de quatro moléculas de dióxido de carbono, seis moléculas de NADH e duas moléculas de ATP e FADH2.
A importância da cadeia de transporte de elétrons
Quando o NADH é reduzido a NAD, a cadeia de transporte de elétrons aceita os elétrons das moléculas. À medida que os elétrons são transferidos para cada portador na cadeia de transporte de elétrons, a energia livre é liberada e usada para formar o ATP. O oxigênio é o aceptor final de elétrons na cadeia de transporte de elétrons. Sem oxigênio, a cadeia de transporte de elétrons fica congestionada com elétrons. Consequentemente, o NAD não pode ser produzido, fazendo com que a glicólise produza ácido láctico em vez de piruvato, que é um componente necessário do Ciclo de Krebs. Assim, o ciclo de Krebs é fortemente dependente de oxigênio, sendo considerado um processo aeróbio.