Canlıların ortak özelliklerinde geçen solunum mu hücresel solunum mu? Hücresel solunum kaça ayrılır, içinde fermantasyon var mı?

Canlıların evrensel ortak özelliği akciğer veya solungaçla yapılan mekanik gaz alışverişi yani fizyolojik solunum değil, hücrelerin besinleri yıkarak ATP üretmesidir. Karışıklığın sebebi, kaynakların hücresel solunumu farklı tanımlamasıdır. Biyokimyasal tanıma göre fermantasyon bir hücresel solunum türü değildir ve tüm canlılar hücresel solunum yapmaz. Ortak olan temel mekanizma hücresel düzeyde ATP sentezidir. Türkiye'deki lise ders materyallerinin bir kısmı ise fermantasyonu, oksijenli ve oksijensiz solunumun yanında hücresel solunumun üçüncü türü olarak anlatır. Sınava giriyorsanız kendi ders kitabınızdaki sınıflamayı kullanın.

Fizyolojik solunum ile hücresel solunum birbirine karıştırılmaması gereken apayrı süreçlerdir. Fizyolojik solunum, organizma düzeyinde dış ortamla yapılan gaz alışverişidir. Tek hücreli bir bakteride ya da bir bitkide solunum sistemi veya nefes alıp verme arayamazsınız. Hücresel solunum ise glikoz gibi organik besinlerin hücre içinde parçalanarak kimyasal bağ enerjisinin açığa çıkarılmasıdır.

Biyokimyasal tanımıyla hücresel solunum, bir elektron taşıma zinciri (ETS) kullanılarak ATP sentezlenen katabolik yoldur ve ikiye ayrılır:

• Oksijenli (Aerobik) Solunum: Elektronların ETS boyunca aktarılarak ulaştığı son durak moleküler oksijendir.
• Oksijensiz (Anaerobik) Solunum: Elektron taşıma zinciri yine devrededir fakat son elektron alıcısı oksijen yerine sülfat, nitrat veya kükürt gibi inorganik moleküllerdir.

Fermantasyonda elektron taşıma zinciri bulunmaz. Hücre, glikoliz evresinde ürettiği net iki ATP ile yetinir. Glikolizin devam edebilmesi için indirgenmiş olan koenzimlerin (NADH) yeniden yükseltgenmesi gerekir. Hücre bunun için pirüvat veya asetaldehit gibi organik molekülleri son elektron alıcısı olarak kullanır, laktik asit veya etil alkol üretir. Dolayısıyla bu tanıma göre fermantasyon bir hücresel solunum türü değildir, ETS olmaksızın glikolizin sürmesini sağlayan alternatif bir sitoplazmik yoldur.

Sonuç olarak, ETS taşımayan ve yalnızca fermantasyonla yaşayan zorunlu anaerop canlılar vardır. Bu mikroorganizmalar hücresel solunum yapmadığına göre, canlıların ortak özelliği hücresel solunum değil, hücresel ATP üretimidir. Çoğu canlının paylaştığı ortak miras ise glikolizdir (arkelerde değiştirilmiş biçimleriyle).