Entweder wird über die Glukolyse Pyruvat oder über den Fettsäureabbau Acetyl-CoA (aber auch bestimmte Aminosäuren) dem Citratzyklus zugeführt. Über mehrere Zwischenschritte wird dann das jeweilige Molekül vollständig zu CO2 und H2O abgebaut. Dabei entstehen Reduktionsmittel (NADH,FADH2), die über die Atemkette in der inneren Mitochondrienmembran einen Protonengradienten aufbauen über den dann letztendlich eine ATPase angetrieben wird die ATP produziert. Ist ein leider noch ein bißchen komplizierter, aber ich glaube ich hab das nötigste reingebracht.

Ein in der Glykolyse entstandenes Bruchstück des Zuckers wird an einen Träger - das Coenzym A - angebunden und so, als "aktivierte Essigsäure", in die Mitochondrien eingeschleust. Hier wird es dann in einem chemischen Kreisprozess (dem Zitronensäurezyklus) endgültig in seine Bestandteile zerlegt. Dabei werden Protonen und Elektronen abgespalten sowie Kohlendioxid frei gesetzt. Es entsteht auch hier schon ein wenig ATP durch die so genannte Substratkettenphosphorylierung.

Alle angesammelten und von NADH und FADH aufgenommenen Protonen und die Elektronen werden nun über eine ganze Kaskade von Zwischensubstanzen weitergereicht, die dadurch abwechselnd reduziert und oxidiert werden. Die beteiligten Elektronen verlieren dabei Schritt für Schritt gerade soviel an Energie, wie sie üblicherweise zum Aufbau von ATP benötigt wird. Bei dieser als Atmungskette bekanntem Vorgang wird die Hauptmenge der im Zucker gespeicherten Energie freigesetzt und zur Bildung von ATP verwendet. Die Bildung von ATP mit Hilfe der Oxidations-Reduktionsreaktionen wird auch als oxidative Phosphorylierung bezeichnet.