Il metabolismo

Il metabolismo consiste nella degradazione delle sostanze nutritive per produrre energia; tali nutritienti vengono introdotti quotidianamente con la dieta.
Nell'organismo ci sono apparati in grado di convertire l'energia chimica contenuta in molecole come il glucosio, in altre forme di energia (ad esempio energia meccanica) con rendimenti estremamente elevati (30-40%); tali apparati utilizzano come fonte ultima di energia l'ATP (adenosintrifosfato): l'energia fornita dall'ATP corrisponde all'energia liberata nell'idrolisi del legame anidridico tra il fosforile γ e il fosforile β, pari a circa 7 Kcal/mole.
Se consideriamo, ad esempio, il movimento di un muscolo, scopriamo che questo è dovuto alla ridisposizione delle proteine che lo costituiscono: quando l'ATP viene idrolizzato, le "teste" proteiche si piegano e ciò causa una restrizione del muscolo che si contrae e provoca il movimento.
Anche il rinnovo delle cellule dell'organismo o il trasporto di molecole richiedono energia (come ATP), specie quando ciò avviene contro gradiente di concentrazione; il calcio viene ad esempio raccolto nel sarcolemma di una cellula in cui si trova in concentrazione dieci mila volte superiore  che nel resto della molecola; perché sia possibile tale raccolta, bisogna fornire energia. Nel sarcolemma vi sono degli enzimi che legano l'ATP: le proteine, ridisponendosi, si flettono e si legano con il calcio (Ca2+). Quando l'ATP idrolizza, libera ADP (adenosindifosfato) e Pi (ortofosfato inorganico) che vengono raccolti per produrre altro ATP.
Le principali sostanze nutritive introdotte con la dieta possono essere raggruppate in tre principali classi di composti che presentano uno scheletro carbonioso, dal quale si ottiene ATP: proteine, polisaccaridi e lipidi.
Solamente i monosaccaridi, gli amminoacidi e gli acidi grassi riescono a passare attraverso le membrane cellulari, perciò le specie più complesse devono essere scisse; gli zuccheri semplici, gli acidi grassi e gli amminoacidi, vengono convertiti in acetil coenzima A il quale viene poi inviato al ciclo di kreebs (avviene nei mitocondri) col quale si ha la degradazione totale con formazione di anidride carbonica e acqua.