Este ciclul Krebs aerobic sau anaerobic?

Diferența majoră dintre condițiile anaerobe și cele aerobe este cerința de oxigen. Procesele anaerobe nu necesită oxigen, în timp ce procesele aerobe necesită oxigen. Cu toate acestea, ciclul Krebs nu este atât de simplu. Este o parte a unui proces complex în mai multe etape numit respirație celulară. Deși utilizarea oxigenului nu este direct implicată în ciclul Krebs, acesta este considerat un proces aerobic.

Tablă cu tabel periodic pentru Oxigen (Imagine: michaklootwijk / iStock / Getty Images)

Prezentarea generală a respirației celulare aerobe

Respirația celulară aerobă apare atunci când celulele consumă alimente pentru a produce energie sub formă de adenin trifosfat sau ATP. Catabolismul glucozei de zahar marchează începutul respirației celulare, deoarece energia este eliberată de legăturile sale chimice. Procesul complex constă din mai multe componente interdependente, cum ar fi glicoliza, ciclul Krebs și lanțul de transport al electronilor. În ansamblu, procesul necesită 6 molecule de oxigen pentru fiecare moleculă de glucoză. Formula chimică este energia 6O2 + C6H12O6 -> 6CO2 + 6H2O + ATP.

Predecesorul ciclului Krebs: Glicoliza

Glicoliza apare în citoplasma celulei și trebuie să fie precedată de ciclul Krebs. Procesul necesită utilizarea a două molecule ATP, dar în timp ce glucoza este descompusă dintr-o moleculă de zahăr cu șase atomi de carbon în două molecule de zahăr cu trei atomi de carbon, patru ATP și două molecule NADH sunt create. Zahărul cu trei atomi de carbon, cunoscut ca piruvat, și NADH sunt transferate în ciclul Krebs pentru a crea mai mult ATP în condiții aerobe. Dacă nu este prezent nici un oxigen, piruvatul nu este permis să intre în ciclul Krebs și este apoi oxidat pentru a produce acid lactic.

Cercul Krebs

Ciclul Krebs apare în mitocondriile, care este, de asemenea, cunoscută sub numele de casa electrică a celulei. După ce piruvatul sosește din citoplasmă, fiecare moleculă este complet descompusă dintr-un zahăr cu trei atomi de carbon într-un fragment cu două atomi de carbon. Molecula rezultată este atașată la o coenzima, care inițiază ciclul Krebs. Deoarece fragmentul de două atomi de carbon călătorește prin ciclu, are o producție netă de patru molecule de dioxid de carbon, șase molecule de NADH și două molecule de ATP și FADH2.

Importanța lanțului de transport electronic

Când NADH este redus la NAD, lanțul de transport al electronilor acceptă electronii din molecule. Pe măsură ce electronii sunt transferați la fiecare purtător din lanțul de transport al electronilor, se eliberează energie liberă și se utilizează pentru a forma ATP. Oxigenul este acceptorul final al electronilor din lanțul de transport al electronilor. Fără oxigen, lanțul de transport al electronilor se blochează cu electroni. În consecință, NAD nu poate fi produs, determinând astfel glicoliza să producă acid lactic în locul piruvatului, ceea ce este o componentă necesară a ciclului Krebs. Astfel, ciclul Krebs este puternic dependent de oxigen, considerând că acesta este un proces aerobic.