En las mitocondrias tienen lugar varias reacciones redox exergónicas que contribuyen a la generación del gradiente de protones y la posterior síntesis de ATP mediante la fosforilación oxidativa. Una de las reacciones redox exergónicas clave ocurre durante la cadena de transporte de electrones, específicamente entre el complejo I (NADH-CoQ reductasa) y el complejo III (CoQH2-citocromo c reductasa). Aquí está la reacción general:

NADH (reducido) + CoQ (oxidado) -> NAD+ (oxidado) + CoQH2 (reducido)

Esta reacción implica la transferencia de dos electrones del NADH a CoQ. A medida que los electrones pasan a través del complejo I, se acoplan al bombeo de protones desde la matriz mitocondrial al espacio intermembrana, creando el gradiente de protones necesario para la síntesis de ATP por la ATP sintasa.