Nei mitocondri hanno luogo numerose reazioni redox esergoniche, che contribuiscono alla generazione del gradiente protonico e alla successiva sintesi di ATP attraverso la fosforilazione ossidativa. Una delle principali reazioni redox esergoniche si verifica durante la catena di trasporto degli elettroni, in particolare tra il complesso I (NADH-CoQ reduttasi) e il complesso III (CoQH2-citocromo c reduttasi). Ecco la reazione generale:

NADH (ridotto) + CoQ (ossidato) -> NAD+ (ossidato) + CoQH2 (ridotto)

Questa reazione comporta il trasferimento di due elettroni dal NADH al CoQ. Quando gli elettroni passano attraverso il complesso I, vengono accoppiati al pompaggio di protoni dalla matrice mitocondriale allo spazio intermembrana, creando il gradiente protonico necessario per la sintesi di ATP da parte dell'ATP sintasi.