Figura 2. La teoría quimiosmótica y la producción de ATP la mitocondria. En el esquema se muestra un resumen de las rutas de producción de energía de la célula. Se trata de un esquema simplificado y generalista. Simplificado al mostrar las rutas más importantes y generalista ya que se refiere a una célula ideal. Los nutrientes con función energética (carbohidratos y grasas), se introducen en la célula mediante el uso de transportadores. Los carbohidratos, representados por la glucosa, sufren una degradación parcial hasta piruvato en el citoplasma, pero la auténtica degradación tiene lugar en la mitocondria. Tanto el piruvato como los ácidos grasos que provienen de las grasas son convertidos en acetil-CoA en la mitocondria. El primero mediante la piruvato deshidrogenasa y los segundos mediante la beta-oxidación. Este acetil-CoA se utiliza en el ciclo de Krebs para extraer todo el poder reductor posible en forma de electrones, que se acumulan como NADH. El NADH es una forma de almacenar la energía de los electrones provenientes de los alimentos. La segunda fase del metabolismo bioenergético mitocondrial se inicia en la cadena de transporte electrónico (CTE) donde el flujo de electrones entre sus componentes (simplificado en el esquema) libera energía libre que se usa para bombear protones en contra de gradiente (subir agua a la presa). Ello permite la formación de un gradiente de protones, una mayor concentración de protones fuera de la mitocondria que dentro. Esto prepara el camino de la tercera fase, la entrada de los protones a la mitocondria a favor de gradiente (salida del agua de la presa) con la ayuda de la ATP-sintetasa, que usa la energía liberada para producir ATP en el interior de la mitocondria).