Voici comment cela fonctionne :
1. Chaîne de transport d'électrons : La chaîne de transport d'électrons est une série de complexes protéiques intégrés dans la membrane mitochondriale interne (chez les eucaryotes) ou la membrane cellulaire (chez les procaryotes).
2. Mouvement électronique : Les électrons de haute énergie, provenant de la dégradation des molécules alimentaires (comme le glucose), passent d'un complexe protéique à l'autre tout au long de la chaîne.
3. Pompage de protons : À mesure que les électrons descendent dans la chaîne, ils perdent de l’énergie. Cette énergie est utilisée pour pomper les protons (H+) de la matrice mitochondriale (ou du cytoplasme) à travers la membrane mitochondriale interne (ou la membrane cellulaire) vers l'espace intermembranaire (ou à l'extérieur de la cellule).
4. Gradient de protons : Ce pompage crée un gradient de concentration de protons, avec une concentration plus élevée dans l'espace intermembranaire (ou à l'extérieur de la cellule) que dans la matrice (ou le cytoplasme). Ce gradient représente l'énergie stockée.
5. Synthèse d'ATP : Le gradient de protons entraîne l'enzyme ATP synthase, qui utilise l'énergie stockée dans le gradient pour convertir l'ADP et le phosphate inorganique en ATP, la principale monnaie énergétique des cellules.
Ainsi, essentiellement, les électrons de haute énergie alimentent le processus de pompage des protons et le gradient de protons qui en résulte est exploité pour générer de l’ATP.