Metabole routes zijn met elkaar verbonden. De cellulaire ademhalingsprocessen die glucose in ATP omzetten – zoals glycolyse, pyruvaatoxidatie en de citroenzuurcyclus – sluiten aan bij processen die andere organische verbindingen afbreken. Verschillende voedingsmiddelen – van appels tot kaas tot guacamole – komen hierdoor terecht als ATP. Naast koolhydraten bevat voedsel ook eiwitten en lipiden, zoals cholesterol en vetten. Al deze organische verbindingen worden gebruikt als energiebronnen (dwz om ATP te produceren).
Het menselijk lichaam beschikt over verschillende enzymen die koolhydraten afbreken tot eenvoudige suikers. Hoewel glucose direct in de glycolyse kan komen, worden sommige eenvoudige suikers, zoals fructose en galactose, eerst omgezet in suikers die tussenproducten zijn van de glycolytische route.
Eiwitten worden door enzymen afgebroken tot hun samengestelde aminozuren, die meestal worden gerecycled om nieuwe eiwitten te maken. Als er is een overschot aan aminozuren is of het lichaam verhongert, kunnen sommige aminozuren hun aminogroepen verliezen die vervolgens in cellulaire ademhaling gebruikt worden. De verloren aminogroepen worden omgezet in ammoniak en verwerkt tot afvalproducten. Verschillende aminozuren gaan in verschillende stadia de cellulaire ademhaling binnen, waaronder glycolyse, pyruvaatoxidatie en de citroenzuurcyclus. Aminozuren kunnen ook worden geproduceerd uit tussenproducten in cellulaire ademhalingsprocessen.
Lipiden, zoals cholesterol en triglyceriden (dwz vetten), kunnen ook worden geproduceerd en afgebroken via cellulaire ademhalingsroutes. Triglyceriden zijn bijvoorbeeld samengesteld uit glycerol en drie vetzuren. Gefosforyleerde glycerol kan de glycolyse binnendringen. Vetzuren komen in de citroenzuurcyclus terecht nadat ze zijn omgezet in acetyl-CoA door een reeks reacties die bèta-oxidatie worden genoemd.
Biochemische energie, in de vorm van ATP, kan dus worden verkregen uit koolhydraten, eiwitten of lipiden.
