エネルギー代謝は、エネルギー源（糖質、脂質、たんぱく質）が細胞のエネルギー産生の小器官のミトコンドリアで生化学反応を起こすことによって起こっています。

初めに多くのエネルギーを発生させるのは糖質で、その中でも主にエネルギー源として使われるのはブドウ糖です。ブドウ糖はブドウから初めて発見されたことから命名されました。ブドウ糖は主としてミトコンドリアの中でエネルギー代謝が行われますが、ミトコンドリア以外でも一部のエネルギー代謝が起こっています。

ブドウ糖のエネルギー代謝には体内に取り込まれた酸素を使わないままエネルギーとする解糖系の代謝と、酸素を使う有酸素系の代謝の２つの系統があります。

解糖系の代謝は、ブドウ糖は酵素の働きによってピルビン酸に変化して、その過程でエネルギー物質のＡＴＰ（アデノシン三リン酸）が発生します。この場合にはブドウ糖１分子当たり、２分子のエネルギー物質であるＡＴＰが発生しています。酸素が使われない場合のほかに、激しい運動によって酸素が不足したときにも解糖系のエネルギー代謝が行われます。

これに対して有酸素系の代謝では、ブドウ糖１分子当たり３６分子のＡＴＰが発生します。酸素を用いた代謝は、無酸素系の１８倍のＡＴＰ発生と、非常に効率がよいわけです。

ピルビン酸は酵素の働きによって補酵素のアセチルＣｏＡに変換され、これがミトコンドリア内のＴＣＡ回路（Tricaboxcylic acid cycle）に入ります。ＴＣＡ回路はミトコンドリア内で起こる９段階の代謝回路で、アセチルＣｏＡはクエン酸に変化して、その後は次々と別の酸に変換されていきます。

クエン酸から始まることからクエン酸回路、ＴＣＡ回路の発見者のドイツの化学者ハンス・クレブスにちなんでクレブス回路とも呼ばれています。

ＡＴＰはエネルギー物質であって、さらに変化することによってエネルギーが発生しています。（それについては次回、解説します）
〔日本メディカルダイエット支援機構　理事長：小林正人〕