التنفس الخلوي هو عملية حيوية أساسية تحدث في جميع الخلايا الحية. في هذه العملية، تستخدم الخلية الجلوكوز والأكسجين لإنتاج الطاقة على شكل أدينوسين ثلاثي الفوسفات، بالإضافة إلى ثاني أكسيد الكربون والماء كمنتجات ثانوية.
التنفس الخلوي يحدث على ثلاث مراحل متتالية. المرحلة الأولى هي تحلل الجلوكوز في السيتوبلازم، حيث يتم تكسير جزيء الجلوكوز إلى جزيئين من البيروفات. المرحلتان الثانية والثالثة تحدثان داخل الميتوكوندريا، وهما دورة كريبس وسلسلة نقل الإلكترون، حيث يتم إنتاج معظم جزيئات الطاقة.
المعادلة الكيميائية للتنفس الخلوي تُظهر كيف يتفاعل جزيء واحد من الجلوكوز مع ستة جزيئات من الأكسجين لإنتاج ستة جزيئات من ثاني أكسيد الكربون وستة جزيئات من الماء، بالإضافة إلى الطاقة على شكل أدينوسين ثلاثي الفوسفات. هذه العملية تحرر الطاقة المخزنة في الروابط الكيميائية.
يوجد نوعان رئيسيان من التنفس الخلوي. التنفس الهوائي يحدث في وجود الأكسجين وينتج كمية كبيرة من الطاقة تتراوح بين ستة وثلاثين إلى ثمانية وثلاثين جزيء من الأدينوسين ثلاثي الفوسفات. أما التنفس اللاهوائي فيحدث في غياب الأكسجين وينتج جزيئين فقط من الأدينوسين ثلاثي الفوسفات، مما يجعله أقل كفاءة.
التنفس الخلوي هو أساس الحياة على الأرض. هذه العملية توفر الطاقة اللازمة لجميع العمليات الحيوية في أجسامنا، من النمو والحركة إلى التفكير والهضم. بدون التنفس الخلوي، لن تتمكن الخلايا من أداء وظائفها الأساسية، ولن تستطيع الكائنات الحية البقاء على قيد الحياة.