Glavna razlika med anaerobnimi in aerobnimi pogoji je potreba po kisiku. Anaerobni procesi ne potrebujejo kisika, aerobni pa kisik. Krebsov cikel pa ni tako preprost. Je del zapletenega večstopenjskega procesa, imenovanega celično dihanje. Čeprav uporaba kisika ni neposredno vključena v Krebsov cikel, se šteje za aerobni proces.
Pregled aerobnega celičnega dihanja
Aerobno celično dihanje se pojavi, ko celice zaužijejo hrano za proizvodnjo energije v obliki adenin trifosfata ali ATP. Katabolizem sladkorja glukoze pomeni začetek celičnega dihanja, saj se energija sprošča iz njegovih kemičnih vezi. Kompleksni postopek je sestavljen iz več soodvisnih komponent, kot so glikoliza, Krebsov cikel in veriga prenosa elektronov. Na splošno postopek zahteva 6 molekul kisika za vsako molekulo glukoze. Kemijska formula je 6O2 + C6H12O6 -> 6CO2 + 6H2O + energija ATP.
Krebsov predhodnik cikla: glikoliza
Glikoliza se pojavi v citoplazmi celice in mora biti pred Krebsovim ciklom. Postopek zahteva uporabo dveh molekul ATP, toda ko se glukoza iz molekule sladkorja s šestimi ogljiki razgradi v dve molekuli sladkorja s tremi ogljiki, nastanejo štiri molekule ATP in dve molekuli NADH. Trije ogljikov sladkor, znan kot piruvat, in NADH se prepeljejo v cikel Krebs, da ustvarijo več ATP v aerobnih pogojih. Če kisika ni, piruvat ne sme vstopiti v Krebsov cikel in se nadalje oksidira, da tvori mlečno kislino.
Krebsov cikel
Krebsov cikel se pojavi v mitohondrijih, ki so znani tudi kot elektrarna celice. Potem ko piruvat prispe iz citoplazme, se vsaka molekula popolnoma razgradi iz sladkorja s tremi ogljiki v fragment z dvema ogljikoma. Nastala molekula je vezana na koencim, ki začne Krebsov cikel. Ko dvoogljični fragment potuje skozi cikel, ima neto proizvodnjo štirih molekul ogljikovega dioksida, šestih molekul NADH in dveh molekul ATP in FADH2.
Pomen elektronske transportne verige
Ko se NADH zmanjša na NAD, elektronska transportna veriga sprejme elektrone iz molekul. Ko se elektroni prenesejo na vsakega nosilca znotraj verige prenosa elektronov, se sprosti prosta energija in se uporabi za tvorbo ATP. Kisik je končni akceptor elektronov v elektronski transportni verigi. Brez kisika se veriga za prenos elektronov zatakne z elektroni. Posledično NAD ni mogoče proizvesti, s čimer povzroči, da glikoliza proizvaja mlečno kislino namesto piruvata, ki je nujna sestavina Krebsovega cikla. Krebsov cikel je tako močno odvisen od kisika in je aerobni proces.