Le glucose est le principal carburant de la respiration cellulaire. Grâce au processus de respiration cellulaire, les sucres sont décomposés en CO2 et H2O pour produire de l'ATP qui peut être utilisé pour effectuer le travail cellulaire.
La respiration cellulaire se produit de manière aérobie pour produire environ 38 molécules d'ATP pour chaque molécule de glucose. La respiration aérobie se compose de quatre étapes : la glycolyse, une réaction de transition, le cycle de Krebs et la chaîne de transport d'électrons.
La glycolyse se produit dans le cytoplasme, et elle brise une molécule de glucose en deux molécules de pyruvate. Dans la réaction de transition, le pyruvate est transporté vers les mitochondries et converti en acétyl-CoA. Le cycle de Krebs retire ensuite des paires d'hydrogène de l'acétyl-CoA dans la matrice mitochondriale. Dans l'étape finale, les hydrogènes transportés par le NADH sont transmis le long de la chaîne de transport d'électrons dans la christae mitochondriale pour produire de l'ATP.