Materi
Metabolisme adalah seluruh reaksi kimia dalam sel yang dibantu enzim. Anabolisme menyusun senyawa kompleks dari senyawa sederhana dan memerlukan energi, misalnya fotosintesis. Katabolisme menguraikan senyawa kompleks menjadi senyawa sederhana dan melepaskan energi yang disimpan sebagai ATP, misalnya respirasi (Biologi Kelas XII hlm. 15–16).
Respirasi aerob berlangsung bertahap (hlm. 18). Glikolisis di sitosol memecah satu glukosa menjadi dua asam piruvat dan menghasilkan 2 ATP bersih serta 2 NADH tanpa memerlukan oksigen. Dekarboksilasi oksidatif di matriks mitokondria mengubah piruvat menjadi asetil KoA sambil melepas CO₂. Siklus Krebs di matriks melepas CO₂ lagi dan menghasilkan NADH, FADH₂, dan ATP. Transpor elektron di membran dalam mitokondria memakai elektron dari NADH dan FADH₂; oksigen menjadi penerima elektron terakhir dan membentuk air, dan sebagian besar ATP dibuat di tahap ini (OpenStax Concepts of Biology Bagian 4.3).
Tanpa oksigen, sel melakukan fermentasi: glikolisis tetap berjalan, lalu NADH menyerahkan elektronnya kepada molekul organik sehingga NAD⁺ tersedia lagi untuk glikolisis (Bagian 4.4). Pada fermentasi alkohol oleh ragi, piruvat lebih dulu melepas CO₂ menjadi asetaldehida, lalu asetaldehida menerima elektron dari NADH dan menjadi etanol; CO₂ itulah yang mengembangkan adonan roti. Pada fermentasi asam laktat oleh bakteri yogurt, sel darah merah, dan sel otot yang kekurangan oksigen, piruvat langsung menerima elektron dari NADH dan menjadi asam laktat tanpa melepas CO₂. Keduanya hanya menghasilkan 2 ATP per glukosa.
