結構生物化學/分解代謝
分解代謝是一組代謝途徑中釋放能量的過程，這些途徑將分子分解成更小的單位，包括食物分子的分解和氧化。例如，蛋白質、核酸、脂類和多糖被分解成更小的分子，例如氨基酸、核苷酸、脂肪酸和單糖。透過糖酵解，葡萄糖被分解成兩個丙酮酸，可以用於後期的機制（克雷伯迴圈）來產生能量。長鏈脂肪酸氧化成乙醯輔酶A是許多生物體中主要的能量產生途徑。它的相反過程是合成代謝，它將小分子組合成大分子。從分解代謝中釋放的能量將儲存在細胞內的ATP中。然後，細胞將這種能量來源用於從簡單前體合成細胞成分，用於收縮和運動的機械工作，以及用於跨越其膜運輸物質。分解代謝維持細胞生長和發育所需的化學能量。分解代謝引起的一些廢物是二氧化碳、尿素和乳酸。由於這些是氧化過程，有時還會釋放熱量作為副產物。分解代謝的例子是檸檬酸迴圈。 
細胞所含的能量透過兩個不同的過程釋放：糖酵解和細胞呼吸
糖酵解 糖酵解是一系列將葡萄糖分解成兩個較小的有機分子的反應。
糖酵解途徑 糖酵解發生在細胞質中，無論有氧還是無氧。該途徑有幾個步驟，將六碳葡萄糖轉化為兩個三碳丙酮酸。從ADP和Pi直接生成ATP被稱為底物水平磷酸化。NAD+被還原為NADH兩次，所以我們從兩個NAD+分子開始，最後得到兩個NADH分子。
糖酵解的淨反應為：葡萄糖 + 2 ADP + 2Pi + 2 NAD+ → 2 丙酮酸 + 2 ATP + 2 NADH + 2H+ + 2H2O
從總和中提取的大部分化學能仍然儲存在丙酮酸的鍵中。丙酮酸的兩個可能命運取決於細胞環境的性質。在有氧生物體中，丙酮酸透過線粒體電子傳遞鏈進一步氧化。在無氧生物體中，丙酮酸經歷一個無氧的過程，稱為發酵。有些細胞是專性需氧菌或厭氧菌，這意味著它們需要指定的環境。其他的是兼性的；它們偏好一個環境，但可以在任何一個環境中生存。
發酵 在糖酵解反應方程式中，NAD+是必要的試劑，必須存在才能進行糖酵解。在糖酵解結束時，輔酶僅以其還原形式存在，即NADH。再生NAD+的一種方法是透過電子傳遞鏈中的氧化，但厭氧生物不會參與其中。因此，使用另一種方法：發酵。發酵將丙酮酸還原為乙醇或乳酸。
酒精發酵 這種過程發生在酵母和一些細菌中。丙酮酸首先脫羧生成乙醛，然後由NADH還原成乙醇，從而再生NAD+丙酮酸 (3C) → CO2 + 乙醛 (2C) 乙醛 + NADH + H+ → 乙醇 (2C) + NAD+
乳酸發酵 這種過程發生在一些真菌和細菌中，以及在哺乳動物肌肉中，當氧氣需求超過供應時。基本上，許多葡萄糖分子透過糖酵解，產生兩倍多的細胞呼吸分子，因此它會積累。同時，NADH會積累，耗盡細胞的NAD+供應。為了使肌肉繼續工作，丙酮酸被還原成乳酸，NADH被氧化回NAD+。乳酸會降低區域性pH值，我們感覺到劇烈運動帶來的灼燒感和疲勞感。一旦氧氣供應趕上需求，乳酸可以在稱為科裡迴圈的過程中重新轉化為丙酮酸。完成此過程所需的氧氣量稱為氧債。丙酮酸 (3C) + NADH + H+ → 乳酸 + NAD+
細胞呼吸 它是葡萄糖分解代謝最有效的途徑，每分子葡萄糖產生大約36到38個ATP。呼吸恰如其分地命名；它是一個有氧過程，使用電子傳遞鏈，氧氣是最終電子受體。有三個關鍵階段：丙酮酸脫羧、檸檬酸迴圈和電子傳遞鏈。跟蹤這些反應的一種有效方法是跟蹤碳的去向。
丙酮酸脫羧 有氧呼吸的第一步是丙酮酸脫羧。這一步本身不需要氧氣，但只有在細胞承諾進行有氧呼吸後才會發生——只有在有氧氣的情況下才會做出承諾。丙酮酸從細胞質中轉運到線粒體基質，在那裡被脫羧。剩餘的乙醯基 (2C) 基團與輔酶A分子結合形成乙醯輔酶A。每個丙酮酸還原一個NAD+為NADH；換句話說，每個葡萄糖分子還原兩個NAD+分子。乙醯輔酶A是利用脂肪、蛋白質和其他碳水化合物能量儲備的關鍵中間體。
2 丙酮酸 (3C) + 2 輔酶A + 2 NAD+ → 2 NADH + 2 乙醯輔酶A (2C) + 2 CO2 (1C)
檸檬酸迴圈 檸檬酸迴圈從乙醯輔酶A (2C) 與草醯乙酸 (4C) 結合生成檸檬酸 (6C) 開始。透過一系列八個反應，釋放出兩個CO2分子，並且草醯乙酸再生。檸檬酸迴圈不會直接產生很多能量。迴圈的每次迴圈透過底物水平磷酸化和一個GTP中間體產生一個ATP，每分子葡萄糖產生兩個丙酮酸。檸檬酸迴圈的價值在於它能夠產生由NADH和FADH2攜帶的高能電子。對於進入迴圈的每個乙醯輔酶A分子，產生三個NADH和一個FADH2，乘以2以說明迴圈每分子葡萄糖轉動兩次。然後，這些酶將電子轉運到線粒體內膜上的電子傳遞鏈，在那裡透過氧化磷酸化產生更多ATP。在檸檬酸迴圈結束時，草醯乙酸被再生，以備下一輪使用。
總反應為：2 乙醯輔酶A + 6 NAD+ + 2 FAD + 2 GDP + 2 Pi + 4 H2O → 4 CO2 + 6 NADH + 2 FADH2 + 2 ATP + 4 H+ + 2 輔酶A 結構生物化學/脂類/脂肪酸