Protonen- und ATP-Ausbeute der Atmungskette
Nach allen Betrachtungen stellt sich nun die Frage, wie viele Protonen durch den Elektronentransfer von einem NADH (bzw. FADH2) auf Sauerstoff aus der Matrix in den Intermembranraum gepumpt und wie viele ATP-Moleküle pro NADH (bzw. FADH2) synthetisiert werden. Vor dem Hintergrund, dass die Stöchiometrien des Protonentransports, der ATP-Synthese und des Transports von Metaboliten nicht absolut festgelegt sind und auch keine ganzzahligen Werte haben müssen, ist diese Frage nicht endgültig zu beantworten.
Am Protonentransport der Atmungskette sind folgende Komplexe beteiligt:
Komplex I: pro NADH + H+ werden 4 H+ befördert
Komplex III: pro Ubichinol werden ebenfalls 4 H+ transportiert
: pro entstandenem Wassermolekül werden 2 H transportiert; die beiden H, die für die Bildung von Wasser verbraucht werden, werden zu Beginn der Atmungskette von NADH + H freigesetzt und spielen daher keine Rolle.

Bindung des Hämeisens in Cytochromen und Hämenzymen
Links: Bei den elektronentransportierenden Cytochromen sind alle 6 Bindungsstellen des Hämeisens von Liganden besetzt. Rechts: Bei den sauerstofftransportierenden Hämenzymen ist eine Bindungsstelle des Hämeisens frei, sodass Sauerstoff, Kohlenmonoxid (CO) oder andere Hemmstoffe wie Cyanid (CN–) oder Azid (N3–) binden können.
(Quelle: Fuchs, Allgemeine Mikrobiologie, Thieme, 2022)