Solun hengitys on prosessi, jossa ruoka -molekyylejä käytetään tuottamaan soluenergiaa. Se voi olla aerobista, jossa on happea, tai anaerobista, jossa happea ei ole, ja prosessin käynnistämiseksi tarvitaan sokeria, kuten glukoosia. Aerobinen soluhengitys tapahtuu tyypillisesti eukaryoottisoluissa, soluissa, joita esiintyy kasveissa ja eläimissä. Aineenvaihduntaprosessit tapahtuvat pienissä rakenteissa solun sisällä, jotka tunnetaan mitokondrioina. Alkaen glukoosista ja jatkaen useita kemiallisia reaktioita, soluhengitys mahdollistaa biokemiallisen energian muodon, nimeltään adenosiinitrifosfaatti (ATP).
Mitokondrioita, pieniä soluelimiä tai organelleja, joissa tapahtuu aerobista soluhengitystä, esiintyy lähes kaikissa eukaryoottisoluissa. Solut, joilla on korkeampi energiantarve, kuten aivosolut, sisältävät enemmän mitokondrioita. Ennen kuin soluhengitys voi tapahtua, ensimmäinen vaihe, joka tunnetaan nimellä glykolyysi, tapahtuu mitokondrion ulkopuolella solusytoplasmassa. Sytoplasma on geelimäinen aine, joka täyttää solun ja jossa organellit, kuten mitokondriot, sijaitsevat.
Glykolyysi on metabolinen reaktio, jossa glukoosi hajoaa muodostaen kaksi pyruviinihappomolekyyliä ja kaksi pelkistynyttä nikotiiniamidiadeniinidukleotidia (NADH). Tämä prosessi on ensimmäinen vaihe, joka tapahtuu soluissa ennen joko anaerobista tai aerobista soluhengitystä. Glykolyysi ei vaadi happea, ja vaikka prosessissa käytetään kahta ATP -molekyyliä, se luo neljä, jolloin tuloksena on kaksi ATP -molekyyliä. Pyruviinihappo ja NADH tulevat sitten mitokondrioihin, joissa pyruviinihappo muuttuu asetyyli -CoA -nimiseksi aineeksi. Energiaa tarvitaan NADH: n kuljettamiseen mitokondrioihin, mikä johtaa kahden ATP: n menetykseen.
Sitten tapahtuu kaksi aerobisen soluhengityksen vaihetta, jotka tunnetaan nimellä Krebs -sykli tai sitruunahapposykli, ja elektronien siirtoketju. Asetyyli -CoA tulee Krebs -sykliin, joka tuottaa pelkistettyä flaviiniadeniinidinukleotidia (FADH2) ja NADH: a yhdessä ATP: n kanssa. FADH2 ja NADH kuljettavat elektroneja elektronien siirtoketjuun, jossa ne hapetetaan ja syntyy enemmän ATP: tä. Kaiken kaikkiaan, kun otetaan huomioon kahden ATP: n alkuperäinen menetys, mitokondrioissa tapahtuvat reaktiot tuottavat 36 ATP -molekyyliä.
Vesi ja hiilidioksidi ovat aerobisen soluhengityksen jätetuotteita. Hiilidioksidi yhdistyy veden kanssa hiilihapon muodostamiseksi, mikä tekee verestä happamampaa. Tällä on tärkeä rooli veren pH: n ylläpitämisessä. Hengitys poistaa jatkuvasti hiilidioksidia kehosta estäen veren muuttumista liian happamaksi.