Процессы окисления и восстановления влияют на энергетический баланс клетки следующим образом: в ходе окислительно-восстановительных реакций выделяется энергия, которая далее запасается в виде АТФ (аденозинтрифосфат). 12

Например, при окислительном фосфорилировании происходит перенос электронов от соединений-доноров к соединениям-акцепторам. 1 Энергия, выделяющаяся при движении электронов по электрон-транспортной цепи (ЭТЦ), используется для перекачки протонов из митохондриального матрикса через внутреннюю мембрану в межмембранное пространство. 1 При этом увеличивается электрохимический градиент, то есть возрастает разность концентраций протонов и разность электрических потенциалов по обе стороны внутренней мембраны, и тем самым накапливается энергия, которая высвобождается при возвращении протонов в матрикс. 1

Обратно в матрикс протоны проходят через особый белковый комплекс — АТФ-синтазу, которая использует выделяющуюся при хемиосмосе энергию для синтеза АТФ из АДФ в реакции фосфорилирования. 1