Hücresel solunumun son aşaması, (1) bir elektron taşıma zinciri ve (2) kemiosmozdan oluşan oksidatif fosforilasyondur.
Elektron taşıma zinciri, ökaryotik hücrelerdeki mitokondrinin iç zarında ve prokaryotik hücrelerin plazma zarında bulunan bir dizi protein ve diğer organik moleküldür. Elektron taşıma zincirinin iki ana işlevi vardır: bir proton gradyanı üretir-kemiosmoz sırasında ATP oluşturmak için kullanılabilecek enerji depolamak-ve glikoliz ve sitrik asit döngüsünde kullanılan NAD+ ve FAD gibi elektron taşıyıcıları üretir.
Genel olarak, elektron taşıma zincirinin molekülleri dört kompleks halinde düzenlenir (I-IV). Moleküller, elektronları çoklu redoks reaksiyonları yoluyla birbirine geçirir ve elektronları taşıma zinciri boyunca daha yüksek enerji seviyelerinden daha düşük enerji seviyelerine taşır. Bu reaksiyonlar, komplekslerin iç zar boyunca (matristen intermembran boşluğuna) H+ pompalamak için kullandıkları enerjiyi serbest bırakır. Bu, iç zar boyunca bir proton gradyanı oluşturur.
NADH ve FADH2, daha önceki hücresel solunum fazları sırasında üretilen azaltılmış elektron taşıyıcılarıdır. NADH, protonları intermembran boşluğuna pompalamak için salınan enerjiyi kullanan kompleks ı'ye doğrudan elektron girebilir. FADH2, protonları intermembran boşluğuna pompalamayan tek kompleks olan kompleks II'ye elektronları girer. Böylece,FADH2 proton gradyanına NADH’dan daha az katkıda bulunur. NADH ve FADH2 sırasıyla NAD+ ve FAD elektron taşıyıcılarına dönüştürülür.
Hem NADH hem de FADH2 elektronları, elektronları kompleks III'e geçiren bir mobil elektron taşıyıcısı olan ubikinona aktarır. Oradan, elektronlar mobil elektron taşıyıcısı sitokrom c (cyt c) aktarılır. Cytc elektronları kompleks IV'e iletir, bu da onları O2 ' a geçirir. Oksijen parçalanır ve her biri su oluşturmak için iki proton kabul eden iki oksijen atomu oluşturur.
