Цикл Кребса - аэробный или анаэробный?

Основное различие между анаэробными и аэробными условиями - потребность в кислороде. Анаэробные процессы не требуют кислорода, в то время как аэробные процессы требуют кислорода. Однако цикл Кребса не так прост. Это часть сложного многоступенчатого процесса, называемого клеточным дыханием. Хотя использование кислорода не участвует напрямую в цикле Кребса, это считается аэробным процессом.

Аэробное клеточное дыхание происходит, когда клетки потребляют пищу для производства энергии в форме аденинтрифосфата или АТФ. Катаболизм сахара глюкозы знаменует начало клеточного дыхания, поскольку энергия высвобождается из его химических связей. Сложный процесс состоит из нескольких взаимозависимых компонентов, таких как гликолиз, цикл Кребса и цепь переноса электронов. В целом для этого процесса требуется 6 молекул кислорода на каждую молекулу глюкозы. Химическая формула: 6O2 + C6H12O6 -> 6CO2 + 6H2O + энергия АТФ.

Гликолиз происходит в цитоплазме клетки и должен предшествовать циклу Кребса. Процесс требует использования двух молекул АТФ, но когда глюкоза расщепляется из молекулы шестиуглеродного сахара на две трехуглеродные молекулы сахара, образуются четыре молекулы АТФ и две молекулы НАДН. Трехуглеродный сахар, известный как пируват, и НАДН перемещаются в цикл Кребса для создания большего количества АТФ в аэробных условиях. Если кислород отсутствует, пируват не входит в цикл Кребса, и он дополнительно окисляется с образованием молочной кислоты.

Цикл Кребса происходит в митохондриях, которые также известны как электростанция клетки. После выхода пирувата из цитоплазмы каждая молекула полностью расщепляется с трехуглеродного сахара на двухуглеродный фрагмент. Полученная молекула присоединяется к коферменту, который запускает цикл Кребса. Когда двухуглеродный фрагмент проходит через цикл, он имеет чистое производство четырех молекул углекислого газа, шести молекул НАДН и двух молекул АТФ и FADH2.

Когда НАДН восстанавливается до НАД, цепь переноса электронов принимает электроны от молекул. Когда электроны передаются каждому носителю в цепи переноса электронов, высвобождается свободная энергия, которая используется для образования АТФ. Кислород является конечным акцептором электронов в цепи переноса электронов. Без кислорода электронная транспортная цепь забивается электронами. Следовательно, НАД не может производиться, тем самым вызывая гликолиз с образованием молочной кислоты вместо пирувата, который является необходимым компонентом цикла Кребса. Таким образом, цикл Кребса сильно зависит от кислорода, считая его аэробным процессом.