Sadece prokaryotlar mı oksijensiz solunum yapar?

Kısa ve net cevap: Hayır, sadece prokaryotlar oksijensiz solunum yapmaz. Biyoloji ders kitaplarının hafızalara kazıdığı bu ezber pratik bir genelleme gibi sunulsa da, ökaryotlar aleminde de elektron taşıma zincirini oksijen harici son alıcılarla çalıştırıp gerçek anlamda oksijensiz solunum yapan canlılar bulunur.

Burada öncelikle laboratuvarda bile bazen ağız alışkanlığıyla birbirine karıştırılan temel bir ayrımı netleştirmek şart. Fermantasyon ile oksijensiz solunum aynı biyokimyasal süreç değildir. Çizgili kaslarımızda laktik asit veya mayalarda etil alkol üreten mekanizma fermantasyondur, solunum değildir. Bir yolağa biyokimyasal olarak solunum diyebilmemiz için bir elektron taşıma sistemi ve zar boyunca proton gradyanı bulunması zorunludur. Oksijensiz solunumda da bu sistem aynen işler, tek fark son elektron alıcısının oksijen yerine nitrat, sülfat, kükürt veya fumarat gibi alternatif bir molekül olmasıdır.

İşte bu mekanizmanın yalnızca bakterilere ve arkelere özgü olduğu kabulü güncel hücre biyolojisi verileriyle geçerliliğini yitirdi. Örneğin deniz tabanındaki anoksik çökeltilerde yaşayan Globobulimina turgida gibi bazı bentik foraminifer türleri, oksijensiz ortamda hücre içi nitrat depolarını kullanarak tam denitrifikasyon yapar. Yani mitokondriyal elektron taşıma sistemlerinde son elektron alıcısı olarak nitratı kullanırlar. Benzer şekilde Fusarium oxysporum gibi bazı mantarlar da mitokondrilerinde nitrat solunumu yürütebilir. Hatta bağırsak gibi hipoksik ortamlarda tutunan Ascaris suum gibi parazit solucanlarda, mitokondrinin son elektron alıcısı olarak fumarat kullandığı anaerobik solunum yolakları ayrıntılı biçimde gösterilmiştir.

Kısacası prokaryotlar metabolik esneklik ve çeşitlilik konusunda tartışmasız lider olsa da, oksijensiz solunum yeteneği ökaryotlara bütünüyle kapalı bir alan değildir. Biyolojide bir kural ne zaman sadece prokaryotlara zimmetlense, çamurdan yeni bir ökaryot izole edilip makalesi çıktığında o kural esnemek zorunda kalıyor.