I mitocondri emettono acqua, anidride carbonica ed energia, sotto forma di molecole di ATP, durante la respirazione cellulare. I mitocondri li producono combinando molecole di glucosio e ossigeno, che creano le molecole e rilasciano grandi quantità di energia. Questo è il principale processo attraverso il quale la maggior parte degli organismi soddisfa i loro bisogni energetici.
Ci sono due passaggi principali per la creazione di anidride carbonica, acqua ed energia da glucosio e ossigeno. Il primo passo è la glicolisi, che non ha luogo nei mitocondri, ma nel citoplasma al di fuori di essi. La cellula utilizza enzimi per rompere il glucosio, che ha sei atomi di carbonio, in due molecole di piruvato, che hanno tre atomi di carbonio ciascuno. Questo processo rilascia una piccola quantità di energia, ma non richiede ossigeno.
In assenza di ossigeno, alcune cellule, come le cellule muscolari, possono utilizzare la glicolisi da sola per produrre energia, ma è molto inefficiente rispetto alla respirazione cellulare completa. Questo processo di solito produce acido lattico o etanolo piuttosto che acqua e anidride carbonica.
Se l'ossigeno è presente, il piruvato si sposta nei mitocondri per combinarsi con l'ossigeno in un processo noto come fosforilazione ossidativa. Questo nome si riferisce al fatto che i mitocondri usano una reazione con l'ossigeno per attaccare gli ioni di fosforo ad ADP, producendo ATP.
