La voie métabolique avec la production d'ATP la plus élevée est phosphorylation oxydative , qui se déroule dans les mitochondries des cellules eucaryotes.

Voici pourquoi:

* Electrons à haute énergie: La phosphorylation oxydative utilise des électrons à partir de la dégradation des glucides, des graisses et des protéines (via la glycolyse, le cycle de l'acide citrique et d'autres processus). Ces électrons sont à haute énergie et sont transmis dans une chaîne de transport d'électrons, libérant de l'énergie en cours de route.

* Gradient de proton: L'énergie libérée de la chaîne de transport d'électrons est utilisée pour pomper les protons (H +) à travers la membrane mitochondriale, créant un gradient de protons. Ce gradient représente l'énergie potentielle stockée.

* ATP Synthase: L'ATP synthase, une enzyme intégrée dans la membrane mitochondriale, utilise l'énergie potentielle du gradient de proton pour entraîner la synthèse de l'ATP à partir de l'ADP et du phosphate inorganique (PI).

Rendement ATP: Alors que la quantité exacte d'ATP produite par molécule de glucose varie, le rendement estimé à partir de la phosphorylation oxydative est approximativement 32-34 molécules d'ATP . Ceci est significativement plus que l'ATP produit par d'autres voies métaboliques telles que la glycolyse (2 ATP) ou le cycle d'acide citrique (2 ATP).

Par conséquent, la phosphorylation oxydative est la voie productrice de l'ATP la plus efficace dans les organismes vivants.