Se llama fosforilación oxidativa al proceso bioquímico que ocurre en las células de un organismo. Es un proceso metabólico final, llamado catabolismo, de la respiración celular, tras la glucólisis y el ciclo del ácido cítrico. De una molécula de glucosa se obtienen 38 moléculas de ATP mediante la fosforilación oxidativa.
Expresado en otras palabras, la fosforilación oxidativa es la transferencia de electrones de los equivalentes reducidos de dinucleótido de nicotinamida adenina (NAD) y flavín adenín dinucleótido (FAD), los cuales son obtenidos en la glucólisis y en el ciclo de Krebs hasta el oxígeno molecular, acoplado con la síntesis de ATP. Este proceso metabólico está formado por un conjunto de enzimas complejas, ubicadas en la membrana interna de las mitocondrias, que catalizan varias reacciones de óxido-reducción, donde el oxígeno es el aceptor final de electrones y donde se forma finalmente agua.
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