厌氧和好氧条件的主要区别是对氧的要求。厌氧过程不需要氧气,而有氧过程则需要氧气。然而,克雷布斯循环并没有那么简单。这是一个复杂的多步骤过程的一部分,称为细胞呼吸。虽然氧气的使用并不直接参与克雷布斯循环,但它被认为是一个需氧过程。
需氧细胞呼吸
当细胞消耗食物以三磷酸腺嘌呤(ATP)的形式产生能量时,就发生了有氧细胞呼吸。葡萄糖的分解代谢标志着细胞呼吸的开始,能量从化学键中释放出来。这个复杂的过程由几个相互依赖的组成部分组成,如糖酵解、克雷布斯循环和电子传递链。总的来说,这个过程需要6个氧分子对应1个葡萄糖分子。化学式为6O2 + C6H12O6—> 6CO2 + 6H2O + ATP能量。
克雷布斯循环的前身:糖酵解
糖酵解发生在细胞的细胞质中,它必须先于克雷布斯循环。这个过程需要使用两个ATP分子,但是当葡萄糖从一个六碳糖分子分解成两个三碳糖分子时,就会产生四个ATP和两个NADH分子。三碳糖,即丙酮酸和NADH在有氧条件下被运送到克雷布斯循环中产生更多的ATP。如果没有氧气存在,丙酮酸就不允许进入克雷布斯循环,它被进一步氧化生成乳酸。
克雷布斯循环
克雷布斯循环发生在线粒体中,线粒体也被称为细胞的动力源。丙酮酸从细胞质到达后,每个分子都从一个三碳糖完全分解成一个二碳碎片。生成的分子附着在一种辅酶上,从而开始克雷布斯循环。当这个二碳片段通过这个循环时,它会产生四分子二氧化碳,六分子NADH,两分子ATP和FADH2。
电子传递链的重要性
当NADH还原为NAD时,电子传递链从分子中接受电子。当电子转移到电子传递链内的每个载流子时,自由能被释放出来并被用来形成ATP。在电子传递链中,氧是电子的最终受体。没有氧气,电子传递链就会被电子堵塞。因此,不能产生NAD,从而导致糖酵解产生乳酸而不是丙酮酸,丙酮酸是克雷布斯循环的必要组成部分。因此,克雷布斯循环严重依赖氧气,认为这是一个需氧过程。
照片学分
- michaklootwijk / iStock /盖蒂图片社