Der Hauptunterschied zwischen anaeroben und aeroben Bedingungen ist der Sauerstoffbedarf. Anaerobe Prozesse benötigen keinen Sauerstoff, während aerobe Prozesse Sauerstoff benötigen. Der Krebs-Zyklus ist jedoch nicht so einfach. Es ist Teil eines komplexen mehrstufigen Prozesses, der Zellatmung genannt wird. Obwohl die Verwendung von Sauerstoff nicht direkt in den Krebs-Zyklus involviert ist, wird dies als aerober Prozess angesehen.
Aerobe Zelluläre Atmung Übersicht
Aerobe Zellatmung tritt auf, wenn Zellen Nahrung aufnehmen, um Energie in Form von Adenintriphosphat oder ATP zu produzieren. Der Katabolismus der Zuckerglukose markiert den Beginn der Zellatmung, da Energie aus ihren chemischen Bindungen freigesetzt wird. Der komplexe Prozess besteht aus mehreren voneinander abhängigen Komponenten wie der Glykolyse, dem Krebs-Zyklus und der Elektronentransportkette. Insgesamt benötigt der Prozess 6 Moleküle Sauerstoff für jedes Molekül Glucose. Die chemische Formel ist 6O2 + C6H12O6 -> 6CO2 + 6H2O + ATP-Energie.
Der Krebs-Zyklus Vorgänger: Glykolyse
Glykolyse tritt im Zytoplasma der Zelle auf und muss dem Krebszyklus vorausgehen. Das Verfahren erfordert die Verwendung von zwei ATP-Molekülen, aber wenn Glucose von einem Zuckermolekül mit sechs Kohlenstoffatomen in zwei Zuckermoleküle mit drei Kohlenstoffatomen zerlegt wird, werden vier ATP- und zwei NADH-Moleküle erzeugt. Der Zucker mit drei Kohlenstoffatomen, bekannt als Pyruvat, und NADH werden in den Krebs-Zyklus gepumpt, um unter aeroben Bedingungen mehr ATP zu erzeugen. Wenn kein Sauerstoff vorhanden ist, darf Pyruvat nicht in den Krebs-Zyklus eintreten und es wird weiter oxidiert, um Milchsäure zu erzeugen.
Krebs Zyklus
Der Krebs-Zyklus tritt in den Mitochondrien auf, die auch als das Krafthaus der Zelle bekannt sind. Nachdem Pyruvat aus dem Cytoplasma kommt, wird jedes Molekül vollständig von einem Zucker mit drei Kohlenstoffatomen in ein Kohlenstofffragment zerlegt. Das resultierende Molekül ist an ein Co-Enzym gebunden, das den Krebs-Zyklus auslöst. Während sich das Zwei-Kohlenstoff-Fragment durch den Zyklus bewegt, hat es eine Nettoproduktion von vier Molekülen Kohlendioxid, sechs Molekülen NADH und zwei Molekülen ATP und FADH2.
Die Bedeutung der Elektronentransportkette
Wenn NADH zu NAD reduziert wird, akzeptiert die Elektronentransportkette die Elektronen von den Molekülen. Wenn die Elektronen auf jeden Träger innerhalb der Elektronentransportkette übertragen werden, wird freie Energie freigesetzt und zur Bildung von ATP verwendet. Sauerstoff ist der letzte Akzeptor von Elektronen in der Elektronentransportkette. Ohne Sauerstoff wird die Elektronentransportkette mit Elektronen blockiert. Folglich kann NAD nicht produziert werden, was bewirkt, dass die Glykolyse Milchsäure statt Pyruvat produziert, was eine notwendige Komponente des Krebszyklus ist. Daher ist der Krebs-Zyklus stark von Sauerstoff abhängig, was ihn als aeroben Prozess ansieht.
