กระบวนการสลายสารอาหารภายในเซลล์เพื่อเปลี่ยนพลังงานของพันธะเคมี
ของสารอาหารให้มาอยู่ในรูปสารประกอบพลังงานสูงที่เซลล์พร้อมที่จะนำพลังงานไปใช้ได้เช่น
ATP เรียกกระบวนการสลายโมเลกุลของสารอาหารในเซลล์เพื่อให้ได้พลังงานนี้ว่าการสลายสารอาหารระดับเซลล์ ( Cellular respiration )
ATP เป็นสารที่มีพลังงานสูงทำหน้าที่เก็บพลังงานที่ได้จากกระบวนการการสลายสารอาหารของเซลล์
ประกอบด้วยสารอินทรีย์ 2 ชนิดต่อกัน คือ เบสอะดีนีนกับน้ำตาลไรโบส ซึ่งเรียกว่าอะดีโนซีน
แล้วจึงต่อกับหมู่ฟอสเฟต 3 หมู่ หมูฟอสเฟตแรกที่จับกับน้ำตาลไรโบสมีพลังงานพันธะต่ำ
ส่วนพันธะที่เกิดขึ้นระหว่างหมู่ฟอสเฟตแรกกับหมู่ที่ 2 และหมู่ที่ 2 กับหมู่ที่ 3 มีพลังงานพันธะสูง
เมื่อสลายสลายแล้วจะได้พลังงาน 7.3 กิโลแคลอรี/โมล
ขณะที่สิ่งมีชีวิตดำรงชีวิตอยู่ เซลล์จะมีการสลาย ATP โดย ATP
จะเปลี่ยนเป็น อะดีโนซีนไดฟอสเฟต ( adenosine diphosphate : ADP ) และหมู่ฟอสเฟตหรือเปลี่ยนเป็นอะดีโนซีนมอโนฟอสเฟต ( adenosine monophosphate : AMP ) และหมู่ฟอสเฟตเพื่อได้พลังงานสำหรับใช้ในกิจกรรมต่างๆ ของร่างกายตลอดเวลา ดังนั้นจึงต้องมีการสร้าง ATP ใหม่ขึ้นมาทดแทน กระบวนการสร้าง ATP จาก ADPและหมู่ฟอสเฟตนี้เรียกว่ากระบวนการฟอสโฟรีเลชัน ( Phosphorylation )
การสลายสารอาหารระดับเซลล์มีทั้งแบบใช้ ออกซิเจน และ ไม่ใช้ ออกซิเจน มีดังนี้
1.การสลายโมเลกุลของสารอาหารแบบใช้ออกซิเจน
กระบวนการสลายสารอาหารแบบใช้ออกซิเจนเป็นการสลายสารอาหารโดยเบื้องต้น
โดยการสลายจากกลูโคสเป็นพลังงาน ATP ซึ่งประกอบด้วย 3 ขั้นตอนใหญ่ๆ คือ
1. ไกลโคลิซิส (Glycolysis)
2. วัฏจักครเครบส์ (Krebs cycle)
3. การถ่ายทอดอิเล็กตรอน (Electron transport chain)
2.การสลายโมเลกุลของสารอาหารแบบไม่ใช้ออกซิเจน
ในกรณีที่ไม่มีออกซิเจน ATP ที่ได้จะมาจากกระบวนการ substrate-level phosphorylation ขณะที่กลูโคสเปลี่ยนเป็นไพรูเวต จากนั้นผลผลิตสุดท้ายของไกลโคลิซีส คือ ไพรูเวต
ทำหน้าที่เป็นตัวรับอิเล็กตรอนเพื่อจะออกซิไดซ์ NADH กลับไปเป็น NAD +
ซึ่งสามารถถูกนำกลับไปใช้ใหม่ใน วิถีไกลโคลิซีส ผลผลิตสุดท้าย (ที่ถือว่าเป็นของเสีย)
จากกระบวนการหมักดังรูปอาจจะเป็นแอลกอฮอล์ (ethanol) หรือแลกเตต (lactate )
ซึ่งเป็น lactic acid ในรูป ที่แตกตัว (ionized) แล้ว
