Aeroobne glükolüüs

Glükoosi lagundamise esimene etapp on glükolüüs, mis toimub raku tsütoplasmavõrgustikus. Hapniku piisaval juuresolekul toimub aeroobne glükolüüs, kui  hapniku ei ole piisavalt, siis toimub anaeroobne glükolüüs.

Glükolüüs koosneb mitmetest reaktsioonidest, mille tulemusena tekib:

• ühest glükoosimolekulist 2 püroviinamarihappe molekuli ja 2 ATP molekuli;
• eraldunud 4 vesiniku aatomit seostuvad vesinikukandjaga NAD ning moodustub 2 NADH₂ molekuli.

Glükoosi lagundamise teine etapp on tsitraaditsükkel, mis toimub mitokondri maatriksis (ehk sisemuses) ning mille käigus toimub püroviinamarihappe edasine lagunemine.

Tsitraaditsükkel koosneb reaktsioonidest, mille käigus eralduvad järk-järgult süsihappegaasi molekulid ja vesiniku aatomid:

• eraldunud 20 vesiniku aatomit seostuvad vesinikukandjaga NAD ja moodustub 10 NADH₂ molekuli (mis suunduvad hingamisahelasse)
• eraldunud CO₂ on jääkprodukt, mis väljub mitokondrist (väljub väljahingatava õhuga).

Glükoosi lagundamise kolmas etapp koosneb hingamisahela reaktsioonidest, mis toimuvad mitokondri sisemembraanide harjakestes (ehk kristades).

Hingamisahela reaktsioonides vajatakse O₂ ka NADH₂ molekule. Glükolüüsil moodustus 2 NADH₂ molekuli, ja tsitraaditsüklis 10 NADH₂ molekuli. Seega ühe glükoosi molekuli kohta tekib kokku 12NADH₂ molekuli, mis liiguvad hingamisahela reaktsioonidesse:

• hingamisahela reaktsioonides vabanevad NADH₂ molekulid vesinikuaatomitest. Moodustunud NAD on uuesti kasutatav esimeses ja teises etapis.
• eraldunud vesinik seotakse hapnikuga ja moodustub H₂O.
• vabaneva energia arvel saab 12 NADH₂ molekuli kohta sünteesida 36 ATP molekuli.

2 ATP molekuli saadakse glükolüüsi käigus ja hingamisahela reaktsioonidest lisandub 36 ATP molekuli, siis saadakse ühe glükoosimolekuli lõplikul lagundamisel 38 ATP molekuli.