Hücresel solunum, canlıların hücrelerinde gerçekleşen ve besin moleküllerindeki kimyasal enerjiyi, hücrenin kullanabileceği bir enerji birimi olan ATP'ye (Adenozin Trifosfat) dönüştüren metabolik bir süreçtir. Bu süreç, yaşamın sürdürülebilmesi için hayati öneme sahiptir.
Oksijenli solunum, oksijenin varlığında gerçekleşen ve daha fazla enerji üretimi sağlayan bir hücresel solunum türüdür. Bu süreç, ökaryot hücrelerin mitokondrilerinde gerçekleşir ve genel olarak üç ana aşamadan oluşur:
Glikoliz, glikoz molekülünün pirüvata parçalandığı ilk aşamadır. Bu süreç sitoplazmada gerçekleşir ve net 2 ATP üretilir.
Pirüvat molekülleri mitokondriye taşınır ve burada Asetil CoA'ya dönüştürülür. Asetil CoA, Krebs döngüsüne girerek bir dizi kimyasal reaksiyonu başlatır. Bu döngüde ATP, NADH ve FADH2 gibi enerji taşıyıcı moleküller üretilir.
NADH ve FADH2 moleküllerinden gelen elektronlar, mitokondri iç zarında bulunan elektron taşıma zincirinden geçer. Bu süreçte protonlar (H+) zarlar arası boşluğa pompalanır ve bir proton gradyanı oluşturulur. Protonlar daha sonra ATP sentaz enzimi aracılığıyla matrikse geri dönerken ATP üretilir. Bu aşama, oksijenli solunumun en fazla ATP üretilen aşamasıdır.
Oksijensiz solunum, oksijenin olmadığı durumlarda gerçekleşen ve daha az enerji üretimi sağlayan bir hücresel solunum türüdür. Bu süreç, glikoliz ile başlar ve ardından fermantasyon reaksiyonları gelir. İki ana fermantasyon türü vardır:
Laktik asit fermantasyonu, pirüvatın laktik aside dönüştürüldüğü bir süreçtir. Bu süreç, kas hücrelerinde yoğun egzersiz sırasında oksijen yetersizliği olduğunda veya bazı bakterilerde gerçekleşir.
Alkol fermantasyonu, pirüvatın önce asetaldehite, ardından da etil alkole dönüştürüldüğü bir süreçtir. Bu süreç, bazı bakteri ve mayalarda gerçekleşir.
Oksijenli solunum, oksijensiz solunuma göre çok daha fazla ATP üretir. Ancak, oksijensiz solunum, oksijenin olmadığı durumlarda hücrelere enerji sağlama yeteneği sayesinde hayati öneme sahiptir.
