La principal diferencia entre las condiciones anaeróbicas y aeróbicas es el requerimiento de oxígeno. Los procesos anaeróbicos no requieren oxígeno, mientras que los procesos aeróbicos sí requieren oxígeno. El ciclo de Krebs, sin embargo, no es tan simple. Es parte de un complejo proceso de varios pasos llamado respiración celular. Aunque el uso de oxígeno no está directamente involucrado en el ciclo de Krebs, se considera un proceso aeróbico.
Resumen de la respiración celular aeróbica
La respiración celular aeróbica ocurre cuando las células consumen alimentos para producir energía en forma de trifosfato de adenina o ATP. El catabolismo del azúcar glucosa marca el comienzo de la respiración celular a medida que se libera energía de sus enlaces químicos. El complejo proceso consta de varios componentes interdependientes, como la glucólisis, el ciclo de Krebs y la cadena de transporte de electrones. En general, el proceso requiere 6 moléculas de oxígeno por cada molécula de glucosa. La fórmula química es 6O2 + C6H12O6 -> 6CO2 + 6H2O + energía ATP.
Predecesor del ciclo de Krebs: glucólisis
La glucólisis ocurre en el citoplasma de la célula, y debe preceder al ciclo de Krebs. El proceso requiere el uso de dos moléculas de ATP, pero a medida que la glucosa se descompone de una molécula de azúcar de seis carbonos en dos moléculas de azúcar de tres carbonos, se crean cuatro moléculas de ATP y dos moléculas de NADH. El azúcar de tres carbonos, conocido como piruvato, y NADH se transportan al ciclo de Krebs para crear más ATP en condiciones aeróbicas. Si no hay oxígeno presente, no se permite que el piruvato ingrese al ciclo de Krebs y se oxida aún más para producir ácido láctico.
Ciclo de Krebs
El Ciclo de Krebs ocurre en la mitocondria, que también se conoce como casa de poder de la celda. Después de que el piruvato llega del citoplasma, cada molécula se descompone completamente de un azúcar de tres carbonos en un fragmento de dos carbonos. La molécula resultante se une a una coenzima, que inicia el ciclo de Krebs. A medida que el fragmento de dos carbonos viaja a través del ciclo, tiene una producción neta de cuatro moléculas de dióxido de carbono, seis moléculas de NADH y dos moléculas de ATP y FADH2.
La importancia de la cadena de transporte de electrones
Cuando NADH se reduce a NAD, la cadena de transporte de electrones acepta los electrones de las moléculas. A medida que los electrones se transfieren a cada portador dentro de la cadena de transporte de electrones, se libera energía libre y se usa para formar ATP. El oxígeno es el aceptor final de electrones en la cadena de transporte de electrones. Sin oxígeno, la cadena de transporte de electrones se atasca con electrones. En consecuencia, no se puede producir NAD, lo que provoca que la glucólisis produzca ácido láctico en lugar de piruvato, que es un componente necesario del ciclo de Krebs. Por lo tanto, el ciclo de Krebs depende en gran medida del oxígeno, considerándolo un proceso aeróbico.
