Het deel van cellulaire ademhaling die direct verantwoordelijk is voor de bulkproductie van ATP is oxidatieve fosforylering , die voorkomt in de elektrontransportketen Gelegen in het binnenste mitochondriale membraan.

Dit is waarom:

* Glycolyse en de Krebs -cyclus (Ook wel de citroenzuurcyclus genoemd) genereer een kleine hoeveelheid ATP door fosforylering op substraatniveau. Dit proces draagt direct een fosfaatgroep over van een substraatmolecuul naar ADP, waardoor ATP wordt geproduceerd.

* oxidatieve fosforylering gebruikt echter de hoge energie-elektronen die zijn gegenereerd tijdens glycolyse en de Krebs-cyclus. Deze elektronen worden doorgegeven aan een keten van eiwitcomplexen ingebed in het binnenste mitochondriale membraan.

* De energie die wordt afgegeven uit elektronenbeweging wordt gebruikt om protonen (H+) over het membraan te pompen, waardoor een protongradiënt ontstaat.

* Deze gradiënt vertegenwoordigt potentiële energie, die vervolgens wordt benut door ATP -synthase, een eiwitcomplex dat de protonenstroom gebruikt om ATP uit ADP en anorganisch fosfaat te genereren.

In essentie is oxidatieve fosforylering de primaire ATP-producerende route in cellulaire ademhaling, waardoor de overgrote meerderheid van de energievaluta van de cel wordt gegenereerd.