ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างสภาวะที่ไม่ใช้ออกซิเจนและแอโรบิกคือความต้องการออกซิเจน กระบวนการแบบไม่ใช้ออกซิเจนไม่ต้องการออกซิเจนในขณะที่กระบวนการแอโรบิกต้องการออกซิเจน วัฏจักร Krebs นั้นไม่ง่ายอย่างนั้น เป็นส่วนหนึ่งของกระบวนการหลายขั้นตอนที่ซับซ้อนซึ่งเรียกว่าการหายใจระดับเซลล์ แม้ว่าการใช้ออกซิเจนจะไม่เกี่ยวข้องโดยตรงกับวงจร Krebs แต่ก็ถือว่าเป็นกระบวนการแอโรบิก
ภาพรวมการหายใจแบบแอโรบิกเซลลูล่าร์
การหายใจระดับเซลล์แบบแอโรบิกเกิดขึ้นเมื่อเซลล์กินอาหารเพื่อผลิตพลังงานในรูปของ adenine triphosphate หรือ ATP แคแทบอลิซึมของน้ำตาลกลูโคสเป็นจุดเริ่มต้นของการหายใจระดับเซลล์เมื่อพลังงานถูกปลดปล่อยออกจากพันธะเคมี กระบวนการที่ซับซ้อนประกอบด้วยองค์ประกอบที่พึ่งพากันหลายอย่าง เช่น ไกลโคไลซิส วงจรเครบส์ และห่วงโซ่การขนส่งอิเล็กตรอน โดยรวมแล้ว กระบวนการนี้ต้องใช้ออกซิเจน 6 โมเลกุลสำหรับกลูโคสทุกโมเลกุล สูตรทางเคมีคือ 6O2 + C6H12O6 --> 6CO2 + 6H2O + พลังงาน ATP
บรรพบุรุษของวงจร Krebs: Glycolysis
Glycolysis เกิดขึ้นในไซโทพลาสซึมของเซลล์ และต้องมาก่อนวัฏจักรเครบส์ กระบวนการนี้ต้องใช้โมเลกุล ATP สองโมเลกุล แต่เมื่อกลูโคสถูกย่อยสลายจากโมเลกุลน้ำตาล 6 คาร์บอนเป็นโมเลกุลน้ำตาล 3 คาร์บอนสองโมเลกุล ATP สี่ตัวและ NADH สองโมเลกุลจะถูกสร้างขึ้น น้ำตาลคาร์บอนสามชนิดที่เรียกว่าไพรูเวตและ NADH จะถูกส่งต่อไปยังวัฏจักรเครบส์เพื่อสร้าง ATP มากขึ้นภายใต้สภาวะแอโรบิก หากไม่มีออกซิเจน ไพรูเวตจะไม่เข้าสู่วัฏจักรเครบส์และจะถูกออกซิไดซ์ต่อไปเพื่อผลิตกรดแลคติก
เครบส์ไซเคิล
วงจร Krebs เกิดขึ้นในไมโตคอนเดรีย ซึ่งเรียกอีกอย่างว่าแหล่งพลังงานของเซลล์ หลังจากที่ไพรูเวตมาจากไซโตพลาสซึม แต่ละโมเลกุลจะถูกทำลายลงจากน้ำตาลสามคาร์บอนจนหมดเป็นชิ้นส่วนคาร์บอนสองชิ้น โมเลกุลที่ได้จะเกาะติดกับโคเอ็นไซม์ ซึ่งจะเริ่มวงจร Krebs ในขณะที่เศษคาร์บอนสองชิ้นเดินทางผ่านวงจร ก็มีการผลิตสุทธิของคาร์บอนไดออกไซด์สี่โมเลกุล NADH หกโมเลกุล และ ATP และ FADH2 สองโมเลกุล
ความสำคัญของห่วงโซ่การขนส่งอิเล็กตรอน
เมื่อ NADH ลดลงเป็น NAD ห่วงโซ่การขนส่งอิเล็กตรอนจะรับอิเล็กตรอนจากโมเลกุล เมื่ออิเล็กตรอนถูกถ่ายโอนไปยังตัวพาแต่ละตัวภายในห่วงโซ่การขนส่งอิเล็กตรอน พลังงานอิสระจะถูกปลดปล่อยออกมาและถูกใช้เพื่อสร้าง ATP ออกซิเจนเป็นตัวรับอิเล็กตรอนขั้นสุดท้ายในห่วงโซ่การขนส่งอิเล็กตรอน หากไม่มีออกซิเจน ห่วงโซ่การขนส่งอิเล็กตรอนจะติดกับอิเล็กตรอน ดังนั้นจึงไม่สามารถผลิต NAD ได้ จึงทำให้ไกลโคลิซิสผลิตกรดแลคติกแทนไพรูเวต ซึ่งเป็นส่วนประกอบที่จำเป็นของวงจรเครบส์ ดังนั้น วัฏจักรเครบส์จึงขึ้นอยู่กับออกซิเจนอย่างมาก โดยถือว่าเป็นกระบวนการแอโรบิก