Inhoud
- Overzicht van aerobe cellulaire ademhaling
- De Krebs Cycle-voorganger: glycolyse
- Citroenzuurcyclus
- Het belang van de elektronentransportketen
Het belangrijkste verschil tussen anaërobe en aerobe omstandigheden is de behoefte aan zuurstof. Anaërobe processen vereisen geen zuurstof terwijl aerobe processen zuurstof vereisen. 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.
Overzicht van aerobe cellulaire ademhaling
Aërobe cellulaire ademhaling treedt op wanneer cellen voedsel consumeren om energie te produceren in de vorm van adeninetrifosfaat of ATP. Het katabolisme van de suiker glucose markeert het begin van cellulaire ademhaling als energie wordt vrijgegeven uit zijn chemische bindingen. Het complexe proces bestaat uit verschillende onderling afhankelijke componenten zoals glycolyse, de Krebs-cyclus en de elektrontransportketen. Over het algemeen vereist het proces 6 moleculen zuurstof voor elke glucose-molecule. De chemische formule is 6O2 + C6H12O6 -> 6CO2 + 6H2O + ATP-energie.
De Krebs Cycle-voorganger: glycolyse
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 omdat glucose wordt afgebroken van een zes-koolstof suikermolecule in twee drie-koolstof suikermoleculen, worden vier ATP- en twee NADH-moleculen gecreëerd. De drie-koolstofsuiker, bekend als pyruvaat, en NADH worden naar de Krebs-cyclus gebracht om meer ATP te creëren onder aerobe omstandigheden. Als er geen zuurstof aanwezig is, mag pyruvaat niet in de Krebs-cyclus komen en wordt het verder geoxideerd om melkzuur te produceren.
Citroenzuurcyclus
De Krebs-cyclus vindt plaats in de mitochondriën, ook bekend als het krachthuis van de cel. Nadat pyruvaat uit het cytoplasma arriveert, wordt elk molecuul volledig afgebroken van een suiker met drie koolstofatomen tot een fragment met twee koolstofatomen. Het resulterende molecuul is gehecht aan een co-enzym, dat de Krebs-cyclus start. Terwijl het tweekoolstoffragment door de cyclus reist, heeft het een netto productie van vier moleculen koolstofdioxide, zes moleculen NADH en twee moleculen ATP en FADH2.
Het belang van de elektronentransportketen
Wanneer NADH wordt gereduceerd tot NAD, accepteert de elektrontransportketen de elektronen van de moleculen. Terwijl de elektronen worden overgedragen op elke drager in de elektrontransportketen, komt er vrije energie vrij en wordt deze gebruikt om ATP te vormen. Zuurstof is de uiteindelijke acceptor van elektronen in de elektrontransportketen. Zonder zuurstof raakt de elektrontransportketen vast met elektronen. Bijgevolg kan NAD niet worden geproduceerd, waardoor glycolyse melkzuur produceert in plaats van pyruvaat, dat een noodzakelijke component van de Krebs-cyclus is. De Krebs-cyclus is dus sterk afhankelijk van zuurstof en beschouwt het als een aëroob proces.