La cadena de transferencia de electrones es una serie de reacciones enzimáticas y proteicas en el interior de la membrana mitocondrial. Combinada con la fosforilación oxidativa, convierte la energía en forma de potencial de transferencia de electrones de NADH y FADH2 en energía dentro del enlace fosfato terminal del ATP. Simultáneamente, se consume oxígeno y se produce agua.
El NADH y el FADH2 proceden de las reacciones de la glucólisis, la betaoxidación de los ácidos grasos, el ciclo del ácido tricarboxílico y otras vías metabólicas. El NADH entra en la cadena a nivel de la NADH deshidrogenasa para producir, en última instancia, 3 moléculas de ATP. El FADH2 entra en la cadena a nivel de la coenzima Q para producir 2 moléculas de ATP.
La fosforilación oxidativa es el mecanismo por el que las acciones de bombeo de protones de la cadena respiratoria se transforman en ATP.
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