Выделяют три этапа катаболизма углеводов.
На первом этапе полисахариды расщепляются до моносахаридов.
На втором этапе глюкоза под действием ряда цитоплазматических ферментов превращается в пировиноградную кислоту (пируват). Процесс расщепления глюкозы до пирувата называют анаэробным гликолиза. В бескислородных условиях пируват, образовавшийся превращается в молочную кислоту (лактат), которая выводится из клеток как конечный продукт катаболизма углеводов.
Некоторые прокариоты (анаэробные грамположительные бактерии рода Clostrydium) и эукариоты (дрожжи) окисления оценивают глюкозу с образованием этилового спирта. Такой процесс называется спиртовым брожением.
Третий этап катаболизма начинается при наличии в среде достаточного количества кислорода. Образующийся пируват поступает в митохондрии и участвует в реакции образования ацетилкофер-мента А (ацетил-КоА) - сульфуровмиснои молекулы с макроэргической связью, производной уксусной кислоты. Ацетил-КоА подвергается комплекса ферментативных преобразований, которые объединяются под названием цикл Кребса или цикл трикарбоновых кислот (ЦТК), в процессе которых образуются 1 молекула АТФ, 3 молекулы НАДН, 1 молекула флавины-адениндинуклеотиду - ФАДН2 и углекислый газ. НАДН и ФАДН2 познаются и связываются ферментами дыхательной цепи митохондрий, где окислительно ются к НАД + и ФАД +.
Дыхательная цепь митохондрий состоит из нескольких белковых комплексов, расположенных во внутренней мембране митохондрий и способных улавливать и транспортировать электроны. Последний осуществляет передачу электронов непосредственно на молекулярный кислород (О2) с образованием воды. Такой процесс называют окислительным фосфорилированием. В случае окисления 1 молекулы НАДН образуются 3 молекулы АТФ, а при окисления ФАДН2 - 2 молекулы АТФ.