机体能量的来源和去路
（一）机体能量的来源 人体不能直接利用外部的光能、电能、机械能，唯一能利用的是摄入体内的特定物质分子结构中固有的能量。机体经常摄取的营养物质有碳水化合物（糖）、脂肪、蛋白质、无机盐、水与维生素等，其中糖、脂肪和蛋白质不仅是构成机体结构、实现组织自我更新、完成重要生理功能不可缺少的物质，也是机体的主要能量来源，这些能源物质分子结构中的碳氢键蕴藏着化学能，在氧化过程中碳氢键断裂，生成CO2和水，同时释放出所蕴藏的能量。
1.糖 是机体供能的主要来源。一般而言，约70%机体所需的能量是由食物中的糖提供。
（1）葡萄糖的转化与血糖浓度的稳定：糖的消化产物葡萄糖等被吸收后，一部分以糖原形式储存于肝脏和肌肉中。肌糖原是骨骼肌中随时可以动用的储备能源，用来满足骨骼肌在紧急情况下的代谢需要。肝糖原也是一种储备能源，储存量不大，主要作用是维持血糖水平的相对稳定。体内很多组织、细胞也储存糖原，但量很少，必须经常从血液中摄取葡萄糖以满足代谢和各种功能的需要。血液中的葡萄糖主要通过易化扩散的方式进入组织、细胞，所以血液葡萄糖浓度维持一定的水平具有重要意义。血糖浓度太低不利于葡萄糖进入各种组织、细胞；若浓度太高，大量葡萄糖将经过肾脏随尿流失，但更重要的是血糖浓度明显升高多意味着有氧代谢能力下降，导致能量供应不足，发生代谢障碍和器官损伤。肝脏内有一定量的糖原储备，而且在神经-体液机制调节下，肝糖原储备量与血糖浓度保持动态平衡，这具有重要价值，一方面，血糖消耗可以从肝糖原得到补充；另一方面，血糖浓度增高，则又在肝脏中合成糖原并储存。
肝脏还能利用乳酸、丙酮酸、甘油和某些氨基酸等非糖物质合成糖原。机体利用非糖物质合成葡萄糖或糖原，称为糖异生作用。由于肝糖原储存量不大，若得不到补充，将在10余小时内消耗殆尽，所以肝脏的糖异生作用对肝内保持糖原含量有重要意义，特别是在体内糖的消耗大为增加（如剧烈运动）或食物中糖类物质供给不能满足需要（如饥饿）时尤为重要。若摄取并且吸收了大量的糖，远超过机体消耗量，则在体内转变为脂肪并储存。
（2）糖的能量代谢：在体内，随着供氧情况的不同，糖分解供能的途径也发生相应变化。在氧供应充分时，通过三羧酸循环，糖可完全氧化分解成CO2和水，释放大量的能量，此时1 mol糖产生36 mol的ATP，称为糖的有氧氧化。氧供应不足时，葡萄糖只分解到乳酸阶段，称为糖的无氧酵解，释放的能量很少，1 mol糖产生2 mol ATP，仅为有氧氧化的1／18。生理情况下，绝大多数组织、细胞有足够的氧供应，能够通过有氧氧化供能。糖的无氧酵解释放的能量虽然很少，但缺氧时是人体唯一不需氧的供能途径，例如剧烈运动时骨骼肌的耗氧量大幅度增加，呼吸与循环功能虽在神经-体液调节下也迅速地、大幅度增强，但仍难以满足需要，骨骼肌处于相对缺氧状态，就主要依靠糖的无氧酵解供能。
脑组织消耗能量较多，但生理情况下其所消耗的能量均来自糖的有氧氧化，因而脑组织对缺氧非常敏感。脑组织细胞的糖原储存量极少，代谢消耗的糖主要依靠摄取血糖补充，所以脑功能对血糖水平有较大的依赖性，血糖水平过低可引起严重脑损害。
2.脂肪 机体中的脂质分为组织脂质和储存脂质两大部分。(https://www.daowen.com)
（1）脂质的分布及其特点：组织脂质主要是类脂质，是组织、细胞的组成成分，人体饥饿时也不会减少，不能成为能源。储存脂质主要是脂肪，也称中性脂肪或三酰甘油，约占总量的98%。人体不仅有来自食物的外源性脂肪，还有糖和氨基酸在体内转变形成的内源性脂肪。脂肪是体内各种能源物质储存的主要形式。脂肪通常储存于皮下组织、内脏器官周围、胃肠系膜、肌间质等处，且储存量很大，在成年男性一般占体重的10%～20%，女性往往更多；但现代生活方式变化，男性脂肪的储存量常更多。储存的脂肪，在需要时可迅速分解成甘油和脂肪酸，经血液输送至各组织利用。一般而言，机体摄入并吸收过多的能源物质后，在活动量少时脂肪储存增多，体重增加；反之，能源物质供应不足或活动量过大，脂肪储存减少，体重减轻。
（2）脂肪的能量代谢：脂肪氧化时释放的能量多，1 g脂肪氧化释放的能量约为1 g糖或1g蛋白质在体内氧化时释放能量的2倍，是机体重要的能量来源，在短期饥饿情况下主要由体内脂肪供能。脂肪酸可直接供组织利用，也可在肝内生成丙酮酸供其他组织利用。不但骨骼肌、心肌等可利用脂肪酸和酮体；在饥饿时，脑组织也可利用酮体，所以脂肪也是重要的供能物质，但不能在缺氧条件下供能。
3.蛋白质 蛋白质主要由氨基酸构成。
（1）蛋白质的代谢和功能：在机体的蛋白质代谢中，主要利用氨基酸进行合成与分解代谢。机体可利用的氨基酸有2个来源：一是食物蛋白质被消化后产生的氨基酸，由小肠吸收入血；二是在机体新陈代谢过程中，组织、细胞内的蛋白质分解产生的氨基酸和经过糖异生的反向作用产生的氨基酸。这两部分氨基酸主要用于合成细胞成分以实现自我更新，也用于合成酶、激素等生物活性物质。氨基酸也可以作为机体的能源物质。
（2）氨基酸的能量代谢：氨基酸在体内经过脱氨基作用或氨基转换作用可分解为非氮成分和氨基，其非氮成分（如丙酮酸）可以氧化供能，而氨基则经过肝脏处理后主要由肾脏排出体外。氨基酸分子在人体内并未全部氧化，所提供的能量也较体外燃烧（全部氧化）时少。生理情况下，人体主要利用体内的糖和脂肪供能，部分氨基酸可转变为肝糖原和储存脂肪。在某些特殊情况下，机体所需能源物质供应不足时，例如长期不能进食，体内的糖原和储存脂肪已大量消耗之后，将依靠组织蛋白质分解产生的氨基酸供能。
（二）机体内能量的去路 各种能源物质在体内氧化时所释放能量的50%以上迅速转化为热能；其余不足50%是可以做功的“自由能”，即ATP。机体细胞能利用ATP所载荷的自由能，完成细胞组成成分、细胞内生物活性物质等的合成（细胞内的化学能）。机体细胞膜和细胞内一些细胞器的膜上存在着的各种离子泵，可利用ATP载荷的自由能完成各种离子和其他物质的主动转运，维持膜两侧离子浓度差形成的势能（膜两侧的转运功）。机体的各种内脏器官与血管等的平滑肌、各部分的骨骼肌及心肌，可利用ATP载荷的自由能进行收缩和舒张活动，完成多种机械功。总体而言，除骨骼肌运动完成的机械外功外，其余在体内完成的各种化学功、转运功与机械功最后也都转变为热能。例如心肌收缩所产生的势能（动脉血压）与动能（血流速度），均于血液在血管内流动过程中，通过克服血流内、外摩擦阻力而转化为热能释放。
在人体内，热能不能转化为其他形式的能量，因而不能做功；但对人体体温保持相对恒定有重要作用。