生物化学将有氧呼吸主要分为两个阶段。第一阶段,是在细胞质里进行的糖酵解:即在无氧条件下把葡萄糖转化为丙酮酸,并产生少量ATP和NADH。
第二阶段,是在线粒体进行的柠檬酸循环:即在有氧条件下把丙酮酸转化为二氧化碳和水,并产生少量的GTP和大量的NADH与FADH2。
最终,糖酵解和柠檬酸循环所产生的NADH和FADH2进入氧化磷酸化过程,代谢产生大量ATP。至此完成有氧呼吸的全过程。
线粒体拥有自身的遗传物质和遗传体系,但其基因组大小有限,是一种半自主细胞器。除了为细胞供能外,线粒体还参与诸如细胞分化、细胞信息传递和细胞凋亡等过程,并拥有调控细胞生长和细胞周期的能力。