Seperti telah dibahas secara terperinci sebelumnya, metabolisme meliputi dua proses utama yang keduanya merupakan proses yang saling berkaitan, yakni katabolisme dan anabolisme. Pemecahan senyawa kompleks menjadi senyawa sederhana untuk menghasilkan energi disebut katabolisme. Karena dalam peristiwa ini dihasilkan energi, maka reaksinya bersifat eksergonik. Sebaliknya, proses penyusunan atau sintesis dari molekul sederhana menjadi molekul yang lebih kompleks disebut anabolisme, dan dalam proses ini dibutuhkan energi (endergonik). Anabolisme selain meliputi sintesis karbohidrat, juga sintesis lemak, sintesis protein, dan senyawa organik lain yang dibutuhkan sel, sedangkan katabolisme terutama adalah katabolisme glukosa dalam respirasi sel. Secara sederhana hubungan antara proses yang dijelaskan di atas dapat dilihat pada gambar berikut.

Hubungan antara proses katabolisme dan anabolisme dalam metabolisme
(Sumber: Green, 1986; Herlina, et al., 2009, h. 56)

Karbohidrat bukanlah satu-satunya zat makanan yang dapat dimanfaatkan sebagai sumber energi. Zat makanan lain, seperti lemak dan protein dapat dimanfaatkan sebagai sumber energi. Tentu saja tahap-tahap reaksinya tidak sama dengan metabolisme karbohidrat. Perhatikan gambar berikut!

Keterkaitan antara metabolisme karbohidrat, lemak, dan protein)
(Sumber: Solomon, Berg, & Martin, 1999; Sembiring & Sudjino, 2009, h. 46)

Pada bagan tampak jelas adanya keterkaitan antara metabolisme karbohidrat, lemak, dan protein yang dihubungkan oleh daur siklus krebs. Hal lain yang dapat dijelaskan dari bagan tersebut yaitu bahwa lemak yang ada dalam tubuh kita tidak hanya berasal dari makanan yang mengandung lemak, tetapi dapat juga berasal dari karbohidrat dan protein.

Telah dijelaskan bahwa oksidasi karbohidrat, lemak, dan protein akan menghasilkan energi. Dari ketiga jenis zat makanan tersebut, manakah yang menghasilkan energi paling banyak?

Dibandingkan dengan karbohidrat dan protein, lemak lebih banyak menghasilkan energi ketika dioksidasi. Jumlah energi yang dapat dihasilkan dari 1 gram protein sama dengan energi yang dihasilkan dari 1 gram karbohidrat, yaitu 4 kalori. Dengan demikian, jumlah ATP yang dihasilkannya akan sama pula. Untuk1 gram lemak dapat menghasilkan 9 kalori atau hampir 2.5 kali lebih banyak dibanding dengan karbohidrat atau protein.