Клетка запасает энергию в АТФ с по­мощью катаболических реакций, в основном это реакции окисления. Попавшие в клетку пищевые молеку­лы отдают электроны специальным веществам, которые тоже в свою оче­редь окисляются. Эстафетная переда­ча электронов, безусловно, не беско­нечна. У многих организмов, в том числе и у человека, электроны в кон­це концов достаются молекуле кисло­рода. Кислород попадает в наш орга­низм из воздуха через лёгкие. Смысл дыхания как раз и состоит в окисле­нии органических молекул кислоро­дом. В результате дыхания химиче­ская энергия запасается в молекуле АТФ. Живые существа, использу­ющие кислород для извлечения энер­гии, называются аэробами (от греч. «аэр» — «воздух»).

Некоторые организмы, например дрожжи, могут обходиться без кисло­рода. Есть и такие, для которых кис­лород просто ядовит. Они получили название анаэробы. К ним относятся некоторые виды бактерий и низших беспозвоночных. Чтобы спрятаться от кислорода, они обитают глубоко в почве, низших слоях водоёмов или в морском иле. Тем не менее энергию анаэробы всё же получают: обогаще­ние энергией в отсутствие кислорода называется брожением. В этом случае электроны достаются не кислороду, а органической молекуле. Большинство учёных считают, что жизнь появилась на Земле ещё в те времена, когда её атмосфера была лишена кислорода. Поэтому, скорее всего, брожение воз­никло раньше, чем дыхание. Это ис­торически первый способ извлечения энергии живыми организмами.