У цьому процесі електрична енергія перетворюється на хімічну, і саме надходження АДФ обмежує швидкість цього процесу. Точний механізм, за допомогою якого
комплекс перетворює енергію, збережену в електричному Н+ градієнт до енергії хімічного зв’язку в АТФ недостатньо вивчений.
OXPHOS – це процес синтезу АТФ через перенесення електронів від NADH і FADH2, які були згенеровані в циклі mFAO або TCA, до кисню через ланцюг транспортування електронів (ETC).
Коли клітина має додаткову енергію (отриману від розщеплення спожитої їжі або, у випадку рослин, утвореної за допомогою фотосинтезу), він зберігає цю енергію, повторно приєднуючи вільну молекулу фосфату до АДФ, перетворюючи її назад в АТФ. Молекула АТФ схожа на акумуляторну батарею.
Основна частина синтезу АТФ здійснюється на мембранах мітохондрій/хлоропластів/еубактерій. У кожному разі відбувається синтез АТФ інтеграція часткового розчинення трансмембранного протонного градієнта з хімією фосфорилювання АДФ.
АТФ-синтаза — це фермент, який каталізує утворення молекули накопичувача енергії аденозинтрифосфату (АТФ) за допомогою аденозиндифосфату (АДФ) і неорганічного фосфату (Pi). АТФ-синтаза є молекулярною машиною.
АТФ синтезується окислення респіраторних субстратів, таких як вуглеводи, ліпіди, білки тощо. Окиснення цих речовин призводить до виробництва енергії, яка зберігається у формі високоенергетичних зв’язків в АТФ. Глюкоза є основним джерелом енергії в живих організмах.