Er Krebs Cycle Aerobic eller Anaerobic?
Den største forskjellen mellom anaerob og aerob forhold er kravet på oksygen. Anaerobiske prosesser krever ikke oksygen mens aerobe prosesser krever oksygen. Krebs-syklusen er imidlertid ikke så enkelt. Det er en del av en kompleks multi-trinns prosess som kalles cellulær respirasjon. Selv om bruk av oksygen ikke er direkte involvert i Krebs-syklusen, regnes det som en aerob prosess.
Blackboard med periodisk tabelloppføring for oksygen (Bilde: michaklootwijk / iStock / Getty Images)Aerobic Cellular Respiration Oversikt
Aerob cellulær respirasjon oppstår når celler bruker mat til å produsere energi i form av adenintrifosfat, eller ATP. Katabolismen av sukker glukosen markerer begynnelsen på cellulær respirasjon som energi frigjøres fra sine kjemiske bindinger. Den komplekse prosessen består av flere sammenhengende komponenter som glykolyse, Krebs-syklusen og elektrontransportkjeden. Samlet krever prosessen 6 molekyler oksygen for hvert molekyl av glukose. Den kjemiske formelen er 6O2 + C6H12O6 -> 6CO2 + 6H2O + ATP energi.
Krebs syklusforgjengeren: Glykolyse
Glykolyse forekommer i cytoplasma av cellen, og den må gå foran Krebs-syklusen. Prosessen krever bruk av to ATP-molekyler, men da glukose brytes ned fra et seks-karbon-sukkermolekyl i to tre-karbon-sukkermolekyler, opprettes fire ATP og to NADH-molekyler. Tre-karbon sukker, kjent som pyruvat, og NADH blir skuttet til Krebs syklusen for å skape mer ATP under aerobiske forhold. Hvis det ikke finnes oksygen, kan pyruvat ikke gå inn i Krebs syklusen og det oksideres ytterligere for å produsere melkesyre.
Krebs syklus
Krebs syklusen forekommer i mitokondrier, som også er kjent som cellens krafthus. Etter at pyruvat kommer fra cytoplasma, er hvert molekyl helt brutt ned fra et tre-karbon-sukker til et to-karbonfragment. Det resulterende molekylet er bundet til et koenzym, som starter Krebs-syklusen. Da to-karbonfragmentet beveger seg gjennom syklusen, har det nettoproduksjon av fire molekyler karbondioksid, seks molekyler NADH og to molekyler av ATP og FADH2.
Betydningen av elektrotransportkjeden
Når NADH er redusert til NAD, aksepterer elektrontransportkjeden elektronene fra molekylene. Når elektronene overføres til hver bærer innenfor elektrontransportkjeden, frigjøres fri energi og brukes til å danne ATP. Oksygen er den endelige akseptoren av elektroner i elektrontransportkjeden. Uten oksygen blir elektronkjedekjeden fastkjørt med elektroner. Følgelig kan NAD ikke produseres, og derved forårsaker glykolyse å produsere melkesyre i stedet for pyruvat, som er en nødvendig komponent av Krebs-syklusen. Krebs syklusen er derfor sterkt avhengig av oksygen, og anser det som en aerob prosess.
