Het belangrijkste verschil tussen anaerobe en aerobe omstandigheden is de behoefte aan zuurstof. Anaërobe processen vereisen geen zuurstof, terwijl voor aerobe processen zuurstof nodig is. De Krebs-cyclus is echter niet zo eenvoudig. Het maakt deel uit van een complex meerstapsproces dat cellulaire ademhaling wordt genoemd. Hoewel het gebruik van zuurstof niet direct betrokken is bij de Krebs-cyclus, wordt het beschouwd als een aëroob proces.
Aerobic Cellular Respiration Overview
Aërobe cellulaire ademhaling vindt plaats wanneer cellen voedsel consumeren om energie te produceren in de vorm van adeninetrifosfaat of ATP. Het katabolisme van de suikerglucose markeert het begin van cellulaire ademhaling als energie wordt vrijgegeven van zijn chemische bindingen. Het complexe proces bestaat uit verschillende onderling afhankelijke componenten zoals glycolyse, de Krebs-cyclus en de elektronentransportketen. Over het algemeen vereist het proces 6 moleculen zuurstof voor elk molecuul glucose. De chemische formule is 6O2 + C6H12O6 -> 6CO2 + 6H2O + ATP-energie.
The Krebs Cycle Predecessor: Glycolysis
Glycolyse vindt plaats in het cytoplasma van de cel en moet voorafgaan aan de Krebs-cyclus. Het proces vereist het gebruik van twee ATP-moleculen, maar aangezien glucose wordt afgebroken van een suikermolecuul met zes koolstofatomen in twee suikermoleculen met drie koolstofatomen, worden vier ATP en twee NADH-moleculen gemaakt. De drie-koolstofsuiker, bekend als pyruvaat, en NADH worden naar de Krebs-cyclus gepusht om meer ATP onder aerobe omstandigheden te creëren. Als er geen zuurstof aanwezig is, mag pyruvaat de Krebs-cyclus niet binnengaan en wordt het verder geoxideerd om melkzuur te produceren.
Krebs Cycle
De Krebs-cyclus vindt plaats in de mitochondria, die ook bekend staat als het krachtcentrum van de cel. Nadat pyruvaat uit het cytoplasma is gekomen, wordt elk molecuul volledig afgebroken van een suiker met drie koolstofatomen in een fragment met twee koolstofatomen. Het resulterende molecuul is bevestigd aan een co-enzym, dat de Krebs-cyclus start. Terwijl het tweecarbonfragment door de cyclus reist, heeft het de netto productie van vier moleculen koolstofdioxide, zes NADH-moleculen en twee ATP- en FADH2-moleculen.
Het belang van de elektronentransportketen
Wanneer NADH wordt gereduceerd tot NAD, accepteert de elektronentransportketen de elektronen van de moleculen. Naarmate de elektronen worden overgedragen naar elke drager binnen de elektronentransportketen, wordt vrije energie vrijgegeven en wordt deze gebruikt om ATP te vormen. Zuurstof is de laatste acceptor van elektronen in de elektronentransportketen. Zonder zuurstof raakt de elektronentransportketen vast met elektronen. Dientengevolge kan NAD niet worden geproduceerd, waardoor wordt veroorzaakt dat glycolyse melkzuur produceert in plaats van pyruvaat, dat een noodzakelijk bestanddeel van de Krebs-cyclus is. De Krebs-cyclus is dus sterk afhankelijk van zuurstof, en beschouwt het als een aëroob proces.
