Virtuellement, tous les tissus ont besoin de glucose pour fonctionner normalement. La glycolyse est la principale voie du métabolisme du glucose et se produit dans le cytosol de toutes les cellules. Elle peut se produire en aérobie ou en anaérobie, selon la disponibilité de l’oxygène. Ceci est cliniquement significatif car l’oxydation du glucose dans des conditions aérobies produit 32 mol d’ATP par mol de glucose. En revanche, dans des conditions anaérobies, seules 2 moles d’ATP peuvent être produites. La glycolyse aérobie se déroule en deux étapes. La première a lieu dans le cytosol et implique la conversion du glucose en pyruvate avec la production de NADH qui en résulte. Ce processus génère à lui seul 2 molécules d’ATP. Si de l’oxygène est disponible, l’énergie libre contenue dans le NADH est ensuite libérée par la réoxydation de la chaîne électronique mitochondriale, ce qui entraîne la libération de 30 mol d’ATP supplémentaires par mol de glucose. Cependant, lorsque l’oxygène est rare, ce NADH est réoxydé en réduisant le pyruvate en lactate. Cela limite considérablement la quantité d’ATP formée par mole de glucose oxydé par rapport à la glycolyse aérobie. Dans les situations où il y a un déséquilibre entre l’utilisation et l’apport d’oxygène, par exemple en cas de septicémie ou d’insuffisance cardiaque, la glycolyse anaérobie se produit et entraîne une accumulation de lactate, ce qui se traduit par une utilisation inefficace du glucose et une production inadéquate d’ATP.