Свима нам је потребна енергија да бисмо функционирали, а ту енергију добијамо из хране коју једемо. Извлачење оних хранљивих састојака неопходних да нас наставе и затим њихово претварање у корисну енергију наш је посао ћелије. Овај сложени, али ефикасан метаболички процес, тзв ћелијско дисање, претвара енергију добијену из шећера, угљених хидрата, масти и протеина у аденозин трифосфат или АТП, високоенергетски молекул који покреће процесе попут контракције мишића и живаца импулси. Ћелијско дисање се јавља и у оба еукариотске и прокариотске ћелије, а већина реакција се одвија у цитоплазма прокариота и у митохондријама еукариота.
Постоје три главне фазе ћелијског дисања: гликолиза, циклус лимунске киселине и транспорт електрона / оксидативна фосфорилација.
Налет жеље за шећером
Гликолиза буквално значи "цепање шећера", и то је поступак у 10 корака помоћу којег се шећери ослобађају енергије. Гликолиза се дешава када се глукоза и кисеоник доведу у ћелије крвотоком, и одвија се у цитоплазми ћелије. Гликолиза се такође може одвијати без кисеоника, процес који се назива анаеробно дисање или
ферментација. Када се гликолиза одвија без кисеоника, ћелије праве мале количине АТП-а. Ферментација такође ствара млечну киселину која се може сакупљати мишићно ткиво, изазивајући бол и пецкање.Угљикохидрати, протеини и масти
Циклус лимунске киселине, такође познат као циклус трикарбоксилне киселине или Кребсов циклус, започиње након што се два молекула три угљенична шећера произведена гликолизом претварају у мало другачије једињење (ацетил ЦоА). То је процес који нам омогућава да користимо енергију која се налази у њему Угљени хидрати, протеина, и масти. Иако циклус лимунске киселине не користи кисеоник директно, он делује само када је присутан кисеоник. Овај циклус се одвија у матрици ћелије митохондрије. Кроз низ прелазних корака, произведено је неколико једињења која могу да складиште „високоенергетске“ електроне заједно са два АТП молекула. Ова једињења, позната као никотинамид аденин динуклеотид (НАД) и флавин аденин динуклеотид (ФАД), смањују се током процеса. Редуковани облици (НАДХ и ФАДХ)2) преносе "високоенергетске" електроне у следећу фазу.
У возилу за транспорт електрона
Транспорт електрона и оксидативна фосфорилација трећи су и последњи корак аеробног ћелијског дисања. Тхе ланац транспорта електрона је серија протеин комплекси и молекули носача електрона који се налазе у митохондријској мембрани у еукариотским ћелијама. Кроз низ реакција, „високоенергетски“ електрони настали у циклусу лимунске киселине прелазе на кисеоник. У току се ствара хемијски и електрични градијент преко унутрашње митохондријалне мембране док се јони водоника издувавају из митохондријског матрикса у унутрашњи мембрански простор. АТП се у коначници производи оксидативном фосфорилацијом - процесом којим ензими у ћелији оксидују хранљиве материје. АТП синтаза протеина користи енергију произведену у ланцу преноса електрона фосфорилација (додавање фосфатне групе у молекулу) од АДП до АТП. Већина генерације АТП-а дешава се током преноса електрона и у фази оксидативне фосфорилације ћелијског дисања.