氧化磷酸化是细胞内将食物中的化学能高效转化为ATP(三磷酸腺苷)的核心过程,被誉为细胞能量制造的“主力军”。这一过程主要发生在细胞的线粒体内,分为两个关键阶段:电子传递链和化学渗透。在电子传递链中,食物的分解产物如NADH和FADH2将携带的高能电子传递给一系列的蛋白质复合物,这个过程伴随着质子(H+)从线粒体基质泵入膜间隙,形成质子浓度梯度。随后,质子通过ATP合酶顺浓度梯度流回基质,驱动ATP合酶合成ATP。氧化磷酸化不仅效率高,能够产生大量的ATP,而且它是维持细胞内环境稳定、支持各种生命活动如肌肉收缩、神经冲动传递、物质合成等所必需的能量来源。因此,氧化磷酸化在生物体的能量代谢中占据着举足轻重的地位。