Zellen benötigen Sauerstoff für die effiziente Nutzung von Glukose bei der Zellatmung, der Hauptmethode, die die meisten Organismen zur Energiegewinnung verwenden. Der Sauerstoff bindet sich an Teile des Glukosemoleküls und setzt dabei Wasser, Kohlendioxid und a . frei große Energiemenge. Die Zellen verwenden diese Energie dann, um Adenosintriphosphat zu erzeugen, das allgemein als ATP abgekürzt wird, die von der Zelle hauptsächlich verwendete Energiewährung.
Sauerstoff wird von vielen Zellen verwendet, um Energieressourcen zu verarbeiten, und der sauerstoffbasierte Stoffwechsel ist am effizientesten, aber nicht alle Zellen benötigen ihn. Einige wenige, die in sauerstoffarmen Umgebungen leben, verwenden es überhaupt nicht, und es ist für diese Organismen oft giftig. Fermentation ist ein Beispiel dafür, dass Zellen Energiequellen ohne Sauerstoff verwenden, aber sie ist weit weniger effizient als die Zellatmung.
Sauerstoff ist im Allgemeinen eine gefährliche Chemikalie, und obwohl die Zellen, die ihn verwenden, stark davon profitieren, müssen sie auch Abwehrkräfte gegen seine toxischen Wirkungen haben. Sauerstoff ist nützlich, weil er stark mit Kohlenstoff und Wasserstoff in Glukose reagiert, aber dies sind auch Hauptkomponenten der zellulären DNA und Proteinstrukturen, die alle von Sauerstoff angegriffen und zerstört werden können. Dies gilt insbesondere für freie Radikale, hochreaktive einzelne Sauerstoffatome, die ständig durch die Zellatmung produziert werden.
