栄養素には、原子をひとつの分子に結合させている化学的エネルギーがあります。栄養素が細胞内に入ると栄養素の化学的エネルギーも細胞の中に入ります。細胞は化学的エネルギー(結合)を栄養素から取りだします。これにより、栄養素は分解され、分解産物になります。筋収縮などの細胞活動は、取り出されたエネルギーを消費します。
これがエネルギー代謝の概略です。
エネルギー代謝の最初のステップでは、酸素(O2)は使いません。栄養素から取り出されるエネルギーは少なく、分解産物に多くのエネルギーが残っています。
酸素も細胞内に入り、エネルギー代謝の次のステップでは、酸素が使われます。「酸素を使わない分解産物」から多くのエネルギー(結合)が取り出され、さらにバラバラな分解産物(二酸化炭素(CO2)と水(H2O))に分解されます。
当然、細胞活動はこのエネルギーも使えます。
まとめると、最初のエネルギー代謝では酸素は使われず、栄養素からエネルギーを少し取り出します。次に酸素が使われ、多くエネルギーを取り出します。栄養素は原子をひとつの分子に結合させていた化学的エネルギーを失い、多くの二酸化炭素と水とにまでバラバラに分解されます。分解産物は細胞外へ排出されます。