Cellulär andning är den process där matmolekyler används för att producera cellenergi. Det kan vara aerobt, där syre är närvarande, eller anaerobt, där syre saknas, och ett socker som glukos krävs för att driva processen. Aerob cellandning förekommer vanligtvis i eukaryota celler, de celler som finns i växter och djur. De inblandade metaboliska processerna äger rum i små strukturer inuti cellen som kallas mitokondrier. Från och med glukos och fortsätter genom en rad kemiska reaktioner, möjliggör cellandning produktionen av en form av biokemisk energi som kallas adenosintrifosfat (ATP).
Mitokondrier, de små cellorganen eller organellerna, i vilka aerob cellandning äger rum, finns inuti nästan alla eukaryota celler. Celler som har högre energibehov, såsom hjärnceller, innehåller ett större antal mitokondrier. Innan den cellulära andningen kan inträffa sker ett första steg, känt som glykolys, utanför mitokondrien, i cellcytoplasman. Cytoplasman är en gelliknande substans som fyller cellen och där organeller som mitokondrier finns.
Glykolys är en metabolisk reaktion där glukos bryts ner och bildar två molekyler av pyrodruvsyra och två av reducerad nikotinamidadenindinukleotid (NADH). Denna process är det första steget som sker i celler före antingen anaerob eller aerob cellandning. Glykolys kräver inte syre och även om processen använder två molekyler ATP skapar den fyra, vilket resulterar i en nettovinst på två ATP-molekyler. Pyrodruvsyran och NADH går sedan in i mitokondrien, där pyrodruvsyra omvandlas till ett ämne som kallas acetyl CoA. Energi behövs för att transportera NADH in i mitokondrien, och detta resulterar i förlust av två ATP.
Två steg av aerob cellandning inträffar sedan, som är kända som Krebs-cykeln, eller citronsyracykeln, och elektrontransportkedjan. Acetyl CoA går in i Krebs-cykeln som producerar reducerad flavinadenindinukleotid (FADH2) och NADH, tillsammans med ATP. FADH2 och NADH transporterar sedan elektroner till elektrontransportkedjan, där de oxideras och mer ATP skapas. Sammantaget, som står för den initiala förlusten av två ATP, producerar reaktionerna som sker inuti mitokondrier 36 ATP-molekyler.
Vatten och koldioxid är avfallsprodukter från aerob cellandning. Koldioxid kombineras med vatten för att skapa kolsyra, vilket gör blodet surare. Detta spelar en viktig roll för att upprätthålla blodets pH. Andning tar kontinuerligt bort koldioxid från kroppen, vilket förhindrar att blodet blir för surt.