Organismen müssen atmen, um Glukose in nutzbare Energie umzuwandeln. Wenn Organismen Nahrung aufnehmen, zielt der Körper auf Glukosemoleküle zur Umwandlung in Energie ab. Allerdings muss zuerst die Atmung erfolgen, um diese Moleküle in Adenosintriphosphat oder ATP umzuwandeln.
Die effizienteste Form der Atmung tritt auf, wenn Sauerstoff zur Oxidation der Glukose zur Verfügung steht. Die Atmung in Gegenwart von Sauerstoff wird als aerobe Atmung bezeichnet. Zellen nutzen diesen Sauerstoff, um Glukosemoleküle in Kohlendioxid, Wasser und ATP umzuwandeln. Kohlendioxid und Wasser sind Abfallprodukte, die aus dem System gespült werden, während das ATP die primäre Energiequelle des Organismus ist. Dieser Prozess ist der Grund, warum Tiere Sauerstoff einatmen und Kohlendioxid ausatmen müssen.
Aerobische Atmung besteht aus vier unterschiedlichen Stadien: Glykolyse, bei der der anfängliche Abbau von Glukose stattfindet und eine kleine Menge ATP erzeugt wird; die Bildung von Acetyl-CoA, wenn Acetylgruppen aus der zersetzten Glucose gebildet werden und positiv geladene NAD+-Ionen erzeugt werden; der Krebs-Zyklus oder Zitronensäure-Zyklus, wenn Acetyl-CoA oxidiert wird, um Kohlendioxid zu erzeugen und das NAD in NADH umgewandelt wird; und Elektronentransport, wenn die Endleistung der Atmung zusammenfällt, was zu einer großen Energieabgabe und zu Abfallprodukten führt.
Anaerobe Atmung tritt auf, wenn kein Sauerstoff verfügbar ist. Diese Form der Atmung führt Glykolyse durch, um kleine Mengen an Energie und Milchsäure zu produzieren.
