Les mitochondries dégagent de l'eau, du dioxyde de carbone et de l'énergie, sous forme de molécules d'ATP, pendant la respiration cellulaire. Les mitochondries les produisent en combinant des molécules de glucose et d'oxygène, ce qui crée les molécules et libère de grandes quantités de énergie. C'est le processus principal par lequel la plupart des organismes répondent à leurs besoins énergétiques.
Il y a deux étapes principales à la création de dioxyde de carbone, d'eau et d'énergie à partir de glucose et d'oxygène. La première étape est la glycolyse, qui n'a pas lieu dans les mitochondries, mais dans le cytoplasme à l'extérieur d'elles. La cellule utilise des enzymes pour briser le glucose, qui a six atomes de carbone, en deux molécules de pyruvate, qui ont chacune trois atomes de carbone. Ce processus libère une petite quantité d'énergie, mais ne nécessite pas d'oxygène.
En l'absence d'oxygène, certaines cellules, comme les cellules musculaires, peuvent utiliser la glycolyse à elle seule pour produire de l'énergie, mais elle est très inefficace par rapport à la respiration cellulaire complète. Ce processus produit généralement de l'acide lactique ou de l'éthanol plutôt que de l'eau et du dioxyde de carbone.
Si de l'oxygène est présent, le pyruvate se déplace dans les mitochondries pour se combiner avec l'oxygène dans un processus connu sous le nom de phosphorylation oxydative. Ce nom fait référence au fait que les mitochondries utilisent une réaction avec l'oxygène pour attacher les ions phosphore à l'ADP, produisant de l'ATP.
