氧化磷酸化是細胞的一種代謝途徑，該過程在真核生物的粒線體內膜或原核生物的細胞膜上發生，使用其中的酶及氧化各類營養素所釋放的能量來合成三磷酸腺苷（ATP）。幾乎所有的好氧性生物都以三羧酸循環-氧化磷酸化作為製造ATP的主要過程。氧化磷酸化期間，電子在氧化還原反應中從電子供體轉移到電子受體。氧化還原反應所釋放的能量用於合成ATP。在「電子傳遞」過程中，質子被電子流過電子傳遞鏈所釋放的能量泵出粒線體內膜。儲存的能量通過讓質子順梯度跨膜內流，由稱為ATP合酶的大型酶所使用。雖然氧化磷酸化是新陳代謝的重要組成部分，它卻會產生活性氧如超氧化物和過氧化氫，使自由基擴散開來，破壞細胞及造成病變。
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