Le cycle de l'acide citrique (cycle de Krebs) produit de la nicotinaminedinucléotide $NADH$ et de la flavineadéninedinucléotide $FADH_2$ . La chaîne respiratoire est la "chaîne" des réactions complexes de ces deux espèces avec l'oxygène $O_2$ inhalé qui mènent à la transformation de l'$ADP$ en $ATP$ (donc à la "recharge énergétique de l'organisme")
$\frac{1}{2}O_2+2H^++2e^-$ → $H_2O$ $NADH-2e^-$ → $NAD^+ + H^+$ ___________________________________________ $\frac{1}{2}O_2+NADH + H^+$ → $NAD^+ + H_2O$ - 3 ATP produits -
$\frac{1}{2}O_2+2H^++2e^-$ → $H_2O$ $FADH_2-2e^-$ → $FAD + 2H^+$ ___________________________________________ $\frac{1}{2}O_2+FADH_2$ → $FAD + H_2O$ - 2 ATP produits -
Les transformations se déroulent dans la paroi interne des mitochondries.
I (Oxydation): $NADH-2e^-$ → $NAD^+ + H^+ + 2e^-$ II: (Reduction):Ubiquinone (une dicétone) est réduit en ubiquinol (un paradiphénol):
III et IV: (Oxydo-réduction) Deux enzymes complexes (une oxydase et une réductase) associées à la cytochrome c réoxydent l'ubiquinol en ubiquinone tout en transférant des électrons à $\frac{1}{2}O_2$ qui est réduit en $H_2O$ Pendant ces transformations complexes, trois ions $H^+$ supplémentaires sont libérés dans l'espace intermembranaire.
L'oxydation se déroule aussi dans la paroi interne des mitochondries: $FADH_2-2e^-$ → $FAD + 2H^+$ Les transformations subséquentes sont semblables à celles pour $NADH$ sauf qu'il n'y a libération que de deux ions $H^+$ supplémentaires dans l'espace intermembranaire.
Les transformations précédentes créent un gradient d'ions $H^+$ entre espace intermembranaire et matrice interne des mitochondries. Les enzymes ATPsynthétases localisés dans la paroi interne permettent le repassage de ces ions vers la matrice. L'énergie libérée par la réduction de ce gradient d'ions $H^+$ leur sert à coupler les ions phosphate ( pour chaque ion $H^+$ un ion phosphate abrégé par $P_i$ ) aux l'$ADP$ pour synthétiser des $ATP$ : $ADP+P_i$ → $ATP$
Pour des détails sur le rôle de l'NAD+ regardez → ceci Pour des détails sur le rôle du FAD regardez → ceci Pour le cycle de Krebs regardez → ceci