particular cale de energie pe care celula are depinde în mare parte de faptul că celula este un eukaryote sau un procariot. Celulele eucariote folosesc trei procese majore pentru a transforma energia deținută în legăturile chimice ale moleculelor alimentare în forme mai ușor utilizabile — adesea molecule purtătoare bogate în energie. Adenozina 5 ‘ – trifosfat sau ATP este cea mai abundentă moleculă purtătoare de energie din celule. Această moleculă este formată din bază de anitrogen (adenină), un zahăr riboză și trei grupări fosfat., Cuvântul adenozinese referă la adenină plus zahărul riboză. Legătura dintre al doilea și al treilea fosfateste o legătură de mare energie (Figura 5).
primul proces din calea energiei eucariote este glicoliza, ceea ce înseamnă literalmente „divizarea zahărului.”În timpul glicolizei, moleculele unice de glucoză sunt împărțite și transformate în cele din urmă în două molecule ale unei substanțe numite piruvat; deoarece fiecare glucoză conține șase atomi de carbon, fiecare piruvat rezultat conține doar trei atomi de carbon. Glicoliza este de fapt o serie de zece reacții chimice care necesită introducerea a două molecule ATP., Această intrare este utilizată pentru a genera patru noi molecule ATP, ceea ce înseamnă că glicoliza are ca rezultat un câștig net de două ATP-uri. Două molecule NADH sunt de asemenea produse; aceste molecule servesc ca purtători de electroni pentru alte reacții biochimice din celulă.glicoliza este o cale antică, importantă de producere a ATP, care apare în aproape toate celulele, eucariote și procariote deopotrivă. Acest proces, cunoscut și sub numele de fermentație, are loc în citoplasmă și nu necesită oxigen. Cu toate acestea, soarta piruvatului produs în timpul glicolizei depinde de prezența oxigenului., În absența oxigenului, piruvatul nu poate fi complet oxidat la dioxid de carbon, astfel încât rezultă diverse produse intermediare. De exemplu, atunci când nivelul de oxigen este scăzut, celulele musculare scheletice se bazează pe glicoliză pentru a-și satisface cerințele energetice intense. Această dependență de glicoliză are ca rezultat acumularea unui intermediar cunoscut sub numele de acid lactic, care poate determina mușchii unei persoane să se simtă ca și cum ar fi „pe foc.”În mod similar, drojdia, care este un eucariot unicelular, produce alcool (în loc de dioxid de carbon) în Setări cu deficit de oxigen.,în schimb, atunci când oxigenul este disponibil, piruvații produși prin glicoliză devin intrarea pentru următoarea porțiune a căii energetice eucariote. În această etapă, fiecare moleculă de piruvat din citoplasmă intră în mitocondrion, unde este transformată în acetil CoA, un purtător de energie cu două carbon, iar al treilea carbon se combină cu oxigenul și este eliberat sub formă de dioxid de carbon. În același timp, este generat și un transportator NADH. Acetil CoA intră apoi într-o cale numită ciclul acidului citric, care este al doilea proces energetic major utilizat de celule., Ciclul acidului citric în opt etape generează încă trei molecule NADH și alte două molecule purtătoare: FADH2 și GTP (Figura 6, mijloc).
membrană interioară., Acest proces, numit fosforilare oxidativă, transferă electronii de la NADH și FADH2 prin complexele proteice ale membranei și, în cele din urmă, la oxigen, unde se combină pentru a forma apă. Pe măsură ce electronii călătoresc prin complexele proteice din lanț, se formează un gradient de ioni de hidrogen sau protoni peste membrana mitocondrială. Celulele valorifică energia acestui gradient de protoni pentru a crea trei molecule ATP suplimentare pentru fiecare electron care călătorește de-a lungul lanțului., În general, combinația dintre ciclul acidului citric și fosforilarea oxidativă produce mult mai multă energie decât fermentația – de 15 ori mai multă energie pe moleculă de glucoză! Împreună, aceste procese care apar în interiorul mitochondionului, ciclul acidului citric și fosforilarea oxidativă, sunt denumite respirație, termen utilizat pentru procese care cuplează absorbția oxigenului și producerea dioxidului de carbon (Figura 6). lanțul de transport al electronilor din membrana mitocondrială nu este singurul care generează energie în celulele vii., În celulele vegetale și în alte celule fotosintetice, cloroplastele au, de asemenea, un lanț de transport de electroni care recoltează energia solară. Chiar dacă nu conțin mithcondria sau cloroplatss, procariotele au alte tipuri de lanțuri de transport de electroni care produc energie în membranele lor plasmatice, care generează și energie.