Sisältö
- Aerobisen soluhengityksen yleiskatsaus
- Krebs-syklin edeltäjä: glykolyysi
- Krebs-sykli
- Elektronien kuljetusketjun merkitys
Suurin ero anaerobisten ja aerobisten olosuhteiden välillä on hapen tarve. Anaerobiset prosessit eivät vaadi happea, kun taas aerobiset prosessit vaativat happea. Krebs-sykli ei kuitenkaan ole niin yksinkertainen. Se on osa monimutkaista monivaiheista prosessia, jota kutsutaan soluhengitykseksi. Vaikka hapen käyttö ei ole suoraan mukana Krebs-syklissä, sitä pidetään aerobisena prosessina.
Aerobisen soluhengityksen yleiskatsaus
Solujen aerobista hengitystä tapahtuu, kun solut kuluttavat ruokaa tuottamaan energiaa adeniinitrifosfaatin tai ATP: n muodossa. Sokerin glukoosin katabolisuus merkitsee solujen hengityksen alkua, kun energia vapautuu sen kemiallisista sidoksista. Monimutkainen prosessi koostuu useista toisistaan riippuvista komponenteista, kuten glykolyysi, Krebs-sykli ja elektronin kuljetusketju. Kaiken kaikkiaan prosessi vaatii 6 happimolekyyliä kutakin glukoosimolekyyliä kohti. Kemiallinen kaava on 6O2 + C6H12O6 -> 6CO2 + 6H2O + ATP-energia.
Krebs-syklin edeltäjä: glykolyysi
Glycolysis tapahtuu solun sytoplasmassa, ja sen on edeltävä Krebs-sykliä. Prosessi vaatii kahden ATP-molekyylin käytön, mutta kun glukoosi hajoaa kuuden hiilen sokerimolekyylistä kahdeksi kolmehiiliseksi sokerimolekyyliksi, syntyy neljä ATP- ja kaksi NADH-molekyyliä. Kolmehiilinen sokeri, joka tunnetaan nimellä pyruvaatti, ja NADH siirretään Krebs-sykliin lisäämään ATP: tä aerobisissa olosuhteissa. Jos happea ei ole läsnä, pyruvaatin ei anneta päästä Krebs-kiertoon ja se edelleen hapetetaan tuottamaan maitohappoa.
Krebs-sykli
Krebs-sykli tapahtuu mitokondrioissa, joita kutsutaan myös solun voimarakenteeksi. Sen jälkeen kun pyruvaatti on saapunut sytoplasmasta, kukin molekyyli hajoaa kokonaan kolmen hiilen sokerista kahden hiilen fragmentiksi. Saatu molekyyli kiinnittyy koentsyymiin, joka aloittaa Krebs-syklin. Kun kaksihiilinen fragmentti kulkee syklin läpi, se tuottaa neljä hiilidioksidimolekyyliä, kuusi NADH-molekyyliä ja kaksi ATP- ja FADH2-molekyyliä.
Elektronien kuljetusketjun merkitys
Kun NADH pelkistetään NAD: ksi, elektronin kuljetusketju hyväksyy elektronit molekyyleistä. Kun elektroneja siirretään jokaiselle kantajalle elektronin kuljetusketjun sisällä, vapautuu energiaa ja sitä käytetään ATP: n muodostamiseen. Happi on elektronien lopullinen vastaanottaja elektronin kuljetusketjussa. Ilman happea elektronin kuljetusketju jumittuu elektronien kanssa. Tämän seurauksena NAD: ta ei voida tuottaa, mikä aiheuttaa glykolyysiä tuottamaan maitohappoa pyruvaatin sijasta, joka on Krebs-syklin välttämätön komponentti. Siten Krebs-sykli on voimakkaasti riippuvainen hapesta, pitäen sitä aerobisena prosessina.