Virtualmente tutti i tessuti hanno bisogno di glucosio per funzionare normalmente. La glicolisi è la via principale del metabolismo del glucosio e si verifica nel citosol di tutte le cellule. Può avvenire in modo aerobico o anaerobico a seconda che l’ossigeno sia disponibile. Questo è clinicamente significativo perché l’ossidazione del glucosio in condizioni aerobiche produce 32 mol di ATP per mol di glucosio. Tuttavia, in condizioni anaerobiche, solo 2 mol di ATP possono essere prodotte. La glicolisi aerobica avviene in 2 fasi. Il primo avviene nel citosol e comporta la conversione del glucosio in piruvato con conseguente produzione di NADH. Questo processo da solo genera 2 molecole di ATP. Se l’ossigeno è disponibile, l’energia libera contenuta nel NADH viene ulteriormente rilasciata attraverso la riossidazione della catena degli elettroni mitocondriale e si traduce nel rilascio di 30 mol in più di ATP per mol di glucosio; tuttavia, quando l’ossigeno scarseggia, questo NADH viene invece riossidato riducendo il piruvato a lattato. Questo limita fortemente la quantità di ATP formata per mole di glucosio ossidato rispetto alla glicolisi aerobica. In situazioni in cui c’è uno squilibrio tra l’uso e la fornitura di ossigeno, per esempio nella sepsi o nell’insufficienza cardiaca, la glicolisi anaerobica si verifica e provoca un accumulo di lattato e si traduce in un uso inefficiente del glucosio e in una produzione inadeguata di ATP.