La glicolisi consiste nella rottura della molecola del glucosio ( 6 atomi di C) in due frammenti a tre atomi di carbonio e nella loro ossidazione. E' un processo anaerobio che avviene nel citoplasma delle cellule. Il prodotto finale sono 2 molecole di acido piruvico
Nel metabolismo aerobio la glicolisi continua con la trasformazione dell'acido piruvico in acetilCoA(acetilcoenzima A) e con il ciclo di Krebs, che avvengono entrambi nella matrice mitocondriale. NADH e FADH2 vengono riossidati sulla membrana interna dei mitocondri cedendo elettroni alla catena di trasporto degli elettroni (che termina col l'accettore finale: l'ossigeno per la formazione di acqua) e protoni che si accumulano nello spazio tra la membrana interna e quella esterna dei mitocondri. Solo se ossidati NAD+ e FAD possono rientrare in circolo consentendo alla glicolisi e ciclo di Krebs di andare avanti. La ossidazione del NADH e del FADH2 sono reazioni esoergoniche e producono rispettivamente 3 molecole di ATP e 2 molecole di ATP in un processo abbinato alla catena di trasporto degli elettroni che prende il nome di fosforilazione ossidativa In assenza di ossigeno (metabolismo anaerobio) la respirazione non può avvenire e il NADH che si forma nella glicolisi (2 molecole) viene riossidato a spese dell'acido piruvico che diviene acido lattico (fermentazione lattica) oppure anidride carbonica ed alcol etilico (fermentazione alcolica). La resa in ATP della glicolsi aerobia (glicolisi + respirazione) è di 36/38 ATP per mole di glucosio, mentre quella della glicolisi anaerobia (fermentazione) è di soli 2 ATP.
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