Chuỗi chuyền electron bao gồm 4 phức hệ đa protein định vị ở màng
trong của ty thể (được gọi theo thứ tự từ I - IV) (hình 1.7). Màng trong của
ty thể tạo nên các mào do đó làm tăng diện tích của màng dẫn tới tăng cao
số lượng chuỗi chuyền electron chứa trong màng lên hàng nghìn chuỗi/một
ty thể. Các chất chuyền electron đóng vai trò như những chất nhận và cho
electron. Ta đã biết là qua quá trình đường phân và chu trình Crep, các
electron được giải phóng đã được tích vào NADH và FADH2 có mặt trong
chất nền. NADH sẽ chuyển electron cho flavoprotein FMN (được gọi theo
tên của nhóm không phải protein của phức hệ là FMN - flavin
mononucleotit) có trong phức hệ I. Trong phức hệ I, FMN sẽ chuyền
electron cho protein Fe - S (protein chứa sắt và lưu huỳnh), protein Fe - S sẽ
chuyền electron cho ubikinon Q. Ubikinon Q là chất nhận electron (không
phải protein) có mặt trong màng nhưng thường không chứa trong phức hệ.
Một mặt khác, FADH2 chuyển electron cho protein Fe - S của phức hệ II,
protein Fe - S lại chuyền electron cho ubikinon Q. Dòng electron từ
ubikinon Q được chuyền cho các chất của phức hệ III bao gồm các
cytocrom b, c1, tiếp đó electron được chuyền qua cytocrom c (một protein
không nằm trong màng mà ở dạng hòa tan trong chất nền cạnh màng) đến
phức hệ IV bao gồm các cytocrom a và a3 (còn được gọi là cytocrom
oxydaza). Cytocrom là những protein có chứa nhóm hem chứa Fe (giống
hem của hemoglobin của máu), nhờ nguyên tử Fe chúng có khả năng nhận
electron và chuyền electron. Cuối cùng cytocrom a3 chuyền electron cho
oxy. Oxy là chất nhận electron cuối cùng trong chuỗi chuyền electron. Oxy
liên kết với hydro tạo nên nước H2O. Mục dích của dãy chuyền electron là
kìm hãm tốc độ “rơi năng lượng” của electron từ NADH và FADH2 đến
oxy, từ đó năng lượng trong electron được giải phóng từ từ từng phần nhỏ
một qua nhiều chặng của chuỗi. Nếu như năng lượng trong electron giải
phóng từ NADH và FADH2 được chuyền ngay cho oxy sẽ xảy sự “bùng nổ
nhiệt” đốt cháy tế bào. Một vấn đề đặt ra là qua quá trình chuyền electron,
năng lượng được giải phóng từ từ từng phần một, nhưng số năng lượng này
sẽ được tích vào ATP như thế nào? Sự tổng hợp ATP được kèm theo chuỗi
