Diferența majoră dintre condițiile anaerobe și aerobe este necesitatea oxigenului. Procesele anaerobe nu necesită oxigen, în timp ce procesele aerobe necesită oxigen. Ciclul Krebs, însă, nu este atât de simplu. Este o parte a unui proces complex în mai multe etape numit respirație celulară. Deși utilizarea oxigenului nu este direct implicată în ciclul Krebs, este considerată un proces aerob.
Prezentare generală a respirației celulare aerobe
Respirația celulară aerobă are loc atunci când celulele consumă alimente pentru a produce energie sub formă de adenin trifosfat sau ATP. Catabolismul glucozei din zahăr marchează începutul respirației celulare pe măsură ce energia este eliberată din legăturile sale chimice. Procesul complex constă din mai multe componente interdependente, cum ar fi glicoliza, ciclul Krebs și lanțul de transport al electronilor. Per total, procesul necesită 6 molecule de oxigen pentru fiecare moleculă de glucoză. Formula chimică este 6O2 + C6H12O6 -> 6CO2 + 6H2O + energie ATP.
Predecesorul ciclului Krebs: glicoliză
Glicoliza are loc în citoplasma celulei și trebuie să preceadă ciclul Krebs. Procesul necesită utilizarea a două molecule ATP, dar pe măsură ce glucoza este descompusă dintr-o moleculă de zahăr cu șase atomi de carbon în două molecule de zahăr cu trei atomi de carbon, sunt create patru molecule ATP și două NADH. Zahărul cu trei atomi de carbon, cunoscut sub numele de piruvat și NADH, sunt transportate la ciclul Krebs pentru a crea mai mult ATP în condiții aerobe. Dacă nu este prezent oxigen, piruvatul nu are voie să intre în ciclul Krebs și este oxidat în continuare pentru a produce acid lactic.
Ciclul Krebs
Ciclul Krebs are loc în mitocondrie, care este, de asemenea, cunoscută sub numele de casa de putere a celulei. După ce piruvatul sosește din citoplasmă, fiecare moleculă este complet descompusă dintr-un zahăr de trei carbon într-un fragment de doi carbon. Molecula rezultată este atașată la o co-enzimă, care începe ciclul Krebs. Pe măsură ce fragmentul cu doi carbon se deplasează prin ciclu, are o producție netă de patru molecule de dioxid de carbon, șase molecule de NADH și două molecule de ATP și FADH2.
Importanța lanțului de transport al electronilor
Când NADH este redus la NAD, lanțul de transport al electronilor acceptă electronii din molecule. Deoarece electronii sunt transferați către fiecare purtător din lanțul de transport al electronilor, energia liberă este eliberată și este utilizată pentru a forma ATP. Oxigenul este acceptorul final al electronilor din lanțul de transport al electronilor. Fără oxigen, lanțul de transport al electronilor se blochează cu electroni. În consecință, NAD nu poate fi produs, determinând astfel glicoliza să producă acid lactic în loc de piruvat, care este o componentă necesară a ciclului Krebs. Astfel, ciclul Krebs este puternic dependent de oxigen, considerându-l un proces aerob.