물질대사 경로(metabolic pathway)는 서로 연결되어 있습니다. 해당과정(glycolysis), 피루브산 산화(pyruvate oxidation), 시트르산회로(citric acid cycle)와 같이 포도당을 아데노신삼인산(ATP)으로 변환하는 세포호흡(cellular respiration)은 다른 유기 화합물을 분해하는 과정과 연관되어 있습니다. 그 결과 사과에서 치즈, 과카몰레에 이르는 다양한 음식들은 ATP로 생성됩니다. 음식에는 탄수화물 외에도 단백질과 지질(예: 콜레스테롤, 지방)이 들어 있습니다. 이 모든 유기 화합물은 에너지원으로 사용됩니다 (즉, ATP 생성).
인체는 탄수화물을 단당류로 분해하는 여러 효소를 가지고 있습니다. 포도당(glucose)은 해당과정에 직접 들어갈 수 있지만, 과당(fructose; 프럭토스)과 갈락토스(galactose)와 같은 단당류는 해당작용 경로(glycolytic pathway)의 중간체(intermediate)인 당으로 먼저 변환됩니다.
단백질은 효소에 의해 아미노산으로 분해되는데, 이것은 보통 새로운 단백질을 만드는 데 재활용됩니다. 하지만, 만약 몸이 굶주리거나 아미노산이 남아돌면, 어떤 아미노산은 아미노기(amino group)를 잃은 뒤 세포호흡에 쓰일 수 있습니다. 손실된 아미노기는 암모니아로 변환되고 폐기물로 모입니다. 여러 아미노산은 해당과정, 피루브산 산화, 시트르산회로를 포함한 다양한 단계의 세포호흡에 참여합니다. 아미노산은 또한 세포호흡 과정의 중간체로부터 생성될 수도 있습니다.
콜레스테롤과 중성지방(triglyceride; 트라이글리세라이드)과 같은 지질도 세포호흡 경로에서 생성되고 분해될 수 있습니다. 예를 들어 트라이글리세라이드는 글리세롤과 세 가지 지방산으로 구성되어 있습니다. 인산화 글리세롤(phosphorylated glycerol)은 해당과정에서 사용될 수 있습니다. 지방산은 베타산화(beta-oxidation)라고 불리는 일련의 반응을 통해 아세틸 CoA(acetyl CoA)로 변환된 후 시트르산회로에서 사용됩니다.
따라서 생화학적 에너지는 탄수화물, 단백질, 지질에서 ATP의 형태로 얻을 수 있습니다.
