Netto läuft dabei die exergonische Knallgasreaktion (Oxidation von Wasserstoff zu Wasser) ab. Tatsächlich werden die durch NADH,H⁺, FMNH₂ und FADH₂ angelieferten Reduktionsäquivalente mit Hilfe einer Reihe von Redoxvorgängenn, die innerhalb der inneren Mitochondrienmembran ablaufen, dazu genutzt, aus ADP-Molekülen die universelle Energiewährung ATP zu erzeugen. Diese Reduktionsäquivalente (Hydridionen und Elektronen), entstammen dem Citratzyklus, dem Abbau der Fettsäuren und der Glycolyse.

Dabei spielt nach der chemiosmotischen Theorie auch ein Protonengradient und für die Gesamtausbeute der zuerst von Peter Mitchell postulierte Q-Zyklus die entscheidende Rolle.

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