La glucólisis se da en el citosol y tiene como objetivo el paso de una molécula de glucosa a dos ácidos pirúvicos, con tres carbonos cada uno. En esta fase se consumen 2 ATP, pero se obtienen 4 ATP y 2 NADH (poder reductor), por lo que el balance total es de 2 ATP y 2 NADH.

​

El ciclo de Krebs, también conocido como ciclo del ácido cíclico, tiene lugar en la matriz mitocondrial. Para que el piruvato atraviese la membrana de la mitocondria, se debe dar lo que se conoce como descarboxilación oxidativa del piruvato. En este proceso, los ácidos pirúvicos se convierten en acetil Co-A (2 carbonos), obteniéndose además 1 NADH por cada piruvato y CO2. Una vez obtenidos el acetil Co-A se une al oxalacetato, dando lugar al ácido cítrico que continua en ciclo de Krebs. Tras finalizar este ciclo, el balance total obtenido tras dos vueltas (una por cada acetil Co-A) es de   6 NADH, 2 FADH2 y 2 GTP.

​

Para acabar con el catabolismo de la glucosa, encontramos la cadena de transporte de electrones, donde todo el poder reductor obtenido previamente se convierte en energía que la célula puede aprovechar. En esta última fase, el oxígeno actúa como el último aceptor de electrones. El total el balance de energía obtenido es de 36 ATP en las células eucariotas y de 38 ATP en las procariotas. Esta diferencia se debe a que en las células procariotas al darse todas las reacciones en el citosol, no se tiene que atravesar la membrana de la mitocondria, lo cual consume energía.

​

Otro ejemplo de catabolismo es la fermentación que las levaduras, algunas bacterias y las células musculares llevan a cabo. En estas reacciones, a diferencia que en la respiración celular, no entra en juego el oxígeno, por lo que se dan en condiciones anaeróbeas y una molécula orgánica actúa como el último aceptor de electrones. La fermentación consiste solamente en una glucólisis, por lo que se obtiene poca energía. Es por esto que su finalidad es hacer que el poder reductor vuelva a su fase oxidada (NADH---NAD+). Hay diferentes tipos de fermentación: la alcohólica, la láctica, la acética y la butírica.

​

Por otra parte, encontramos las reacciones de anabolismo, en las que se construye biomoléculas complejas a partir de otras más sencillas gracias al uso de energía. Ejemplos de anabolismo sería la fotosíntesis y la quimiosíntesis.

La fotosíntesis, que es el conjunto de reacciones por las que organismos como las plantas, algas y algunas bacterias en presencia de luz solar construyen biomoléculas complejas. Esto se divide en tres fases: la luminosa acíclica, la luminosa cíclica y la oscura.

​

En la luminosa acíclica actúan dos fotosistemas, siendo uno de ellos capaz de romper moléculas de agua. De esta primera fase se obtiene 1 NADH por cada molécula de agua que se rompa, además de 16 ATP. La segunda fase es la luminosa cíclica, donde únicamente hay un fotosistema y donde los protones entran al ATP sintetasa generando ATP. Sin embargo, en esta fase se obtiene menos ATP que en la fase acíclica (solo 2 ATP). Finalmente, la fotosíntesis acaba con la fase oscura, donde ocurre el ciclo de Calvin. Aquí se da la unión de moléculas de CO2 gracias a la enzima rubisco. En este ciclo se necesita 3 ATP y 2 NADPH por vuelta, necesitando en total 18 ATP y 12 NADPH para formar una molécula de glucosa (6 vueltas).

​

Por último mencionar la quimiosíntesis, reacciones que llevan a cabo bacterias nitrificantes, las cuales partiendo de amoniaco obtienen nitrito y posteriormente nitrato. Se diferencian dos fases en la quimiosíntesis: la primera que consiste en la obtención de energía en forma de ATP y NADH, y la segunda que es la producción de materia orgánica usando esa energía.