Синтез АТФ невозможен без транспорта электронов, потому что перенос электронов по электронтранспортной цепи сопровождается выделением энергии, которая используется для синтеза АТФ. 25

На внутренней мембране митохондрии атомы водорода, накопившиеся в процессе биологического окисления на молекулах переносчиков, отдают свои электроны, превращаясь в протоны. 2 Электроны через цепь специальных белков переносятся на молекулярный кислород, в результате чего образуется вода. 2

Перенос электронов по электронтранспортной цепи сопровождается переносом ионов водорода через внутреннюю мембрану митохондрии из матрикса в межмембранное пространство. 2 В результате на внутренней мембране митохондрий формируется разность потенциалов (протоны скопились в межмембранном пространстве). 2 Таким образом энергия восстановленных переносчиков превращается в электрическую энергию — энергию мембранного потенциала. 2

Превращение энергии мембранного потенциала в энергию АТФ осуществляет сложный белковый комплекс, называемый АТФ-синтазой. 2 В этом комплексе есть канал, по которому ионы водорода по электрическому потенциалу проходят внутрь (в матрикс) митохондрии из межмембранного пространства, а энергия их потока используется для обеспечения реакции присоединения фосфата к АДФ с образованием АТФ. 2