La glycolyse est la première étape de la respiration cellulaire, le processus par lequel les cellules vivantes décomposent le glucose en petites molécules contenant de l'énergie appelées ATP. Dans la glycolyse, une seule molécule de glucose se décompose en deux molécules de pyruvate, qui peuvent ensuite être décomposées davantage pour libérer de l'ATP. La glycolyse elle-même libère deux molécules d'ATP par molécule de glucose.
Contrairement aux réactions chimiques ultérieures du processus de respiration cellulaire, la glycolyse ne nécessite pas de source d'oxygène. Sa production d'ATP permet à la cellule de générer au moins une petite quantité d'énergie même sans oxygène. Si l'oxygène est disponible, les deux molécules de pyruvate produites au cours de la glycolyse subissent des réactions de respiration pour produire 32 autres molécules d'ATP au total. Si l'oxygène n'est pas disponible, la plante utilise à la place un processus appelé fermentation pour décomposer davantage le pyruvate. Lors de la fermentation, beaucoup moins de molécules d'ATP se forment, mais la cellule peut régénérer le NAD+, un composé nécessaire pour poursuivre la glycolyse de plus de molécules de glucose.
Il y a 10 étapes dans la série de réactions chimiques connues sous le nom de glycolyse. À chaque étape, les molécules de carbone dans le glucose se réarrangent en une structure à plus faible énergie. La dernière étape est l'étape de génération d'énergie, où deux molécules d'ADP se convertissent en molécules d'ATP à plus haute énergie.