Окислительное фосфорилирование происходит в дыхательной цепи переноса электронов, функционирующей на внутренней мембране митохондрий. 5 Приводит к синтезу АТФ и является конечным этапом клеточного дыхания. 5

Процесс представляет собой цепь последовательных окислительно-восстановительных реакций. 1 Каждый промежуточный переносчик выступает сначала в роли акцептора, а затем донора электронов. 1

Основными субстратами окислительного фосфорилирования являются органические кислоты, образующиеся в цикле трикарбоновых кислот. 1 В ходе их окисления происходит восстановление коферментов дегидрогеназ — никотинамидадениндинуклеотида (НАД) и флавинадениндинуклеотида (ФАД) соответственно до НАДН и ФАДН2, а затем кофермента Q (убихинона). 1

После окисления QH2 переносчиками электронов становятся гемсодержащие белки — цитохромы b, c1, с, a, a3. 1 На последней стадии электроны передаются на кислород, который восстанавливается до воды. 1

Транспорт электронов вдоль внутренней мембраны митохондрий сопровождается переносом протонов из матрикса в межмембранное пространство митохондрий. 1 Перемещение протонов в обратном направлении по градиенту концентраций осуществляется через особые участки — протонные каналы. 1

Освобождающаяся при этом энергия при участии ферментного комплекса — АТФ-синтазы в присутствии неорганического фосфата и аденозиндифосфата используется на синтез АТФ, который переносится из матрикса митохондрий в межмембранное пространство и в цитозоль с помощью специальных транспортных систем. 1