Zellen fangen die Energie, die durch die Zellatmung freigesetzt wird, in Adenosintriphosphat, allgemein als ATP abgekürzt, ein. ATP ist die Hauptenergiewährung aller Zellen oder das Molekül, das die Energie trägt, die für alle chemischen Reaktionen benötigt wird die Zelle leistet.
ATP wird während mehrerer Phasen der Zellatmung gebildet, einschließlich der Glykolyse und der anschließenden Oxidation von Pyruvat. Die Glykolyse findet im Zytosol statt, der Flüssigkeit, die die Zelle füllt, während der Rest der Zellatmung in Organellen stattfindet, die als Mitochondrien bekannt sind. Glykolyse ist die Trennung von Zuckern mit jeweils sechs Kohlenstoffatomen in zwei Pyruvatmoleküle mit jeweils drei Kohlenstoffatomen. Die Hauptenergieproduktion findet in den Mitochondrien und der Sauerstoffversorgung von Pyruvat statt.
Die Mitochondrien haben innere Membranen, die für die Energiegewinnung durch die Oxidation von Pyruvat unerlässlich sind. Diese, kombiniert mit Enzymen in ihrer inneren Flüssigkeit, bewirken, dass das Pyruvat eine Reihe chemischer Reaktionen durchläuft, wobei bei jedem Schritt Energie als ATP freigesetzt wird. Im weiteren Verlauf des Prozesses wird Kohlendioxid zusammen mit überschüssigen Wasserstoffionen freigesetzt. Diese durchlaufen eine Reihe von Reaktionen, die als Elektronentransportkette bekannt sind, bis sie sich mit Sauerstoff verbinden, wodurch Wassermoleküle entstehen. Die Elektronentransportkette verbraucht einen Teil der potentiellen 38 ATP-Moleküle, die die Zellatmung erzeugen könnte, daher liegt der Nettogewinn im Allgemeinen näher bei 30 ATP-Molekülen.
