電子伝達系

ミトコンドリアのクリステ（内膜）では、解糖系とクエン酸回路で生じた水素（24[H]）が、呼吸によって体内に取り込んだ酸素（6O2）と結合して水を生成する。
この時、大量のエネルギーが生じ、そのことでATPが34分子合成される、この反応が電子伝達系である。

24[H] + 6O2 → 12H2O + 34ATP

この過程を詳述すると次のようになる。

解糖系やクエン酸回路で基質が分解される際、水素（H）はH+と電子（e-）に分かれる。
ミトコンドリアのクリステには、鉄原子（Fe）を含むタンパク質であるシトクロム（チトクロム）が埋まっており、この際生じた電子は、そのシトクロムを次々と受け渡される。
その際、エネルギーが生じて、内膜中のH+が、内膜と外膜との間（膜間腔）へと移動することとなる。
すると結果的に、膜間腔に大量にH+（プロトン）が蓄積することになり、濃度勾配が形成されることになる（プロトン勾配）。

膜間腔に大量に蓄積したプロトンは、内膜に埋まったイオンチャネルを通って、内膜内へと戻ってゆくが、このイオンチャネルは実はATPアーゼ（ATP合成酵素）である。
このため、H+の通過にともなって発生するエネルギーによってATPが合成される。
この過程から、電子伝達系におけるATP合成は、光合成時に光エネルギーを用いてATPを合成する光リン酸化に対して、酸化的リン酸化とも呼ばれる。