Układ oddechowy to złożony system narządów odpowiedzialny za dostarczanie tlenu do organizmu i usuwanie dwutlenku węgla. Budowa i funkcje układu oddechowego obejmują szereg wyspecjalizowanych struktur, począwszy od nosa, przez gardło, krtań, tchawicę, aż po płuca z pęcherzykami płucnymi.
W procesie oddychania kluczową rolę odgrywa transport gazów oddechowych przez krew. Tlen jest transportowany głównie przez hemoglobinę w czerwonych krwinkach, podczas gdy dwutlenek węgla przemieszcza się w formie wodorowęglanów lub rozpuszczony w osoczu. Wymiana gazowa zachodzi w pęcherzykach płucnych, gdzie tlen z powietrza przenika do krwi, a dwutlenek węgla jest uwalniany do powietrza wydychanego. Proces ten jest możliwy dzięki różnicy ciśnień parcjalnych gazów po obu stronach bariery pęcherzykowo-włośniczkowej.
Etapy procesu oddychania komórkowego to skomplikowany ciąg reakcji biochemicznych zachodzących w mitochondriach. Rozpoczyna się od glikolizy w cytoplazmie, gdzie glukoza jest rozkładana do pirogronianu. Następnie, w cyklu Krebsa, zachodzi szereg przemian prowadzących do powstania ATP i NADH. W łańcuchu oddechowym elektrony są przenoszone przez kolejne przenośniki, co umożliwia wytworzenie gradientu protonowego i syntezę ATP - głównego nośnika energii w komórce. W całym procesie powstaje znacznie więcej energii niż podczas beztlenowego rozkładu glukozy, co pokazuje, jak ważne jest efektywne funkcjonowanie układu oddechowego dla prawidłowego metabolizmu organizmu.