A respiração celular é um conjunto de reações químicas nas células que convertem a energia bioquímica dos nutrientes em trifosfato de adenosina (ATP) e, em seguida, liberam produtos residuais. A respiração celular é essencial para a sobrevivência de todos os organismos vivos porque o ATP serve como a principal moeda energética das células.

A reação química geral para a respiração celular é:
$$C_6H_{12}O_6 + 6O_2 \rightarrow 6CO_2 + 6H_2O + \textbf{energia} (como ATP)$$

Esta reação mostra que uma molécula de glicose (C6H12O6) é quebrada na presença de seis moléculas de oxigênio (6O2) para produzir seis moléculas de dióxido de carbono (6CO2), seis moléculas de água (6H2O) e energia na forma de ATP.

O processo de respiração celular ocorre em três etapas principais:glicólise, ciclo de Krebs (ciclo do ácido cítrico) e fosforilação oxidativa. A glicólise ocorre no citoplasma e envolve a quebra da glicose em piruvato, gerando uma pequena quantidade de ATP e NADH (dinucleotídeo de nicotinamida adenina). As moléculas de piruvato então entram no ciclo de Krebs, que ocorre nas mitocôndrias e decompõe ainda mais o piruvato para gerar mais ATP, NADH e FADH2 (dinucleotídeo de flavina adenina). Finalmente, a fosforilação oxidativa ocorre na membrana mitocondrial interna, onde a energia armazenada em NADH e FADH2 é usada para gerar a maior parte do ATP através de um processo denominado quimiosmose.

A respiração celular é um processo complexo e rigorosamente regulado que é crucial para a produção de energia nas células. Permite que os organismos convertam a energia química armazenada nos alimentos em ATP, que pode então ser usada para alimentar vários processos celulares essenciais à vida.