Glikolisis ialah proses memecahkan glukosa kepada piruvat, menghasilkan dua molekul ATP (setiap 1 molekul glukosa) dalam proses tersebut.[16] Apabila sel mempunyai kepekatan ATP yang lebih tinggi daripada ADP (iaitu mempunyai cas tenaga yang tinggi), sel tidak boleh menjalani glikolisis, dan membebaskan tenaga daripada glukosa yang ada untuk melakukan kerja biologi. Piruvat adalah salah satu produk glikolisis, dan boleh dialihkan ke laluan metabolik lain (glukoneogenesis, dll.) mengikut keperluan sel. Selain itu, glikolisis menghasilkan molekul penurunan setara dalam bentuk NADH (nikotinamida adenina dinukleotida), yang akhirnya akan digunakan untuk menderma elektron terhadap rantai pengangkutan elektron.
Glukoneogenesis adalah bertentangan dengan glikolisis; apabila cas tenaga sel rendah (kepekatan ADP lebih tinggi daripada ATP), sel mesti mensintesis glukosa daripada biomolekul yang mengandungi karbon seperti protein, asid amino, lemak, piruvat, dll.[17] Contohnya, protein boleh dipecahkan kepada asid amino, dan rangka karbon yang lebih ringkas ini digunakan untuk membina/mensintesis glukosa.
Kitaran asid sitrik ialah satu proses respirasi selular di mana asetil koenzim A, yang disintesis daripada piruvat dehidrogenase, mula bertindak balas dengan oksaloasetat untuk menghasilkan sitrat.[18] Baki lapan tindak balas menghasilkan metabolit lain yang mengandungi karbon. Metabolit ini dioksidakan berturut-turut, dan tenaga bebas pengoksidaan dikekalkan dalam bentuk koenzim diturunkan, FADH2 dan NADH.[19] Pembawa elektron yang dikurangkan ini kemudiannya boleh dioksidakan semula apabila ia memindahkan elektron ke rantai pengangkutan elektron.
Ketosis ialah proses metabolik di mana badan mengutamakan badan keton hasilan lemak sebagai sumber bahan api utama dan bukannya glukosa.[20] Peralihan ini sering berlaku apabila paras glukosa rendah: dalam tempoh puasa berpanjangan, senaman berat, atau diet khusus seperti diet ketogenik, badan juga mungkin menggunakan ketosis sebagai alternatif yang cekap untuk pengeluaran tenaga.[21] Penyesuaian metabolik ini membolehkan badan memelihara glukosa berharga bagi organ yang bergantung kepadanya seperti otak sambil menggunakan simpanan lemak yang sedia ada sebagai bahan api.
Fosforilasi oksidatif dan rantai pengangkutan elektron ialah proses di mana molekul penurunan setara seperti NADPH, FADH2 dan NADH boleh digunakan untuk menderma elektron kepada satu siri tindak balas redoks yang berlaku dalam kompleks rantai pengangkutan elektron.[22][23] Tindak balas redoks ini berlaku dalam kompleks enzim yang terletak di dalam membran mitokondria. Tindak balas redoks ini memindahkan elektron "ke bawah" rantai pengangkutan elektron, yang digabungkan dengan daya motif proton. Perbezaan kepekatan proton antara matriks mitokondria dan ruang membran dalam digunakan untuk memacu sintesis ATP melalui ATP sintase.
Fotosintesis, satu lagi proses biotenaga utama, ialah laluan metabolik yang digunakan oleh tumbuhan di mana tenaga suria digunakan untuk mensintesis glukosa daripada karbon dioksida dan air. Tindak balas ini berlaku dalam kloroplas. Selepas glukosa disintesis, sel tumbuhan boleh menjalani fotofosforilasi untuk menghasilkan ATP.[22]
