Il fattore più importante che controlla il tasso di fosforilazione ossidativa mitocondriale è:
Concentrazione di fosfato inorganico.
Concentrazione di O2.
Numero di protoni pompati.
Livello di ADP.
Il controllo respiratorio si riferisce alla regolazione della fosforilazione ossidativa da parte dei livelli di ADP cellulare. Gli elettroni non fluiscono attraverso la catena di trasporto degli elettroni verso l’O2 a meno che l’ADP non venga contemporaneamente fosforilato in ATP. Ciò si verifica solo quando è necessario sintetizzare ATP. Il tasso di utilizzo dell'O2 aumenta significativamente negli esperimenti in cui l'ADP viene aggiunto ai mitocondri isolati. La fosforilazione ossidativa richiede NADH, O2, ADP e Pi, ma l'ADP è il più importante in termini di regolazione. L'ADP aumenta man mano che viene utilizzato l'ATP, pertanto un ADP elevato indica una bassa carica energetica nella cellula. Rif: Botham KM, Mayes P.A. (2011). Capitolo 13. La catena respiratoria e la fosforilazione ossidativa. Nel D.A. Bender, K.M. Botham, P.A. Weil, PJ Kennelly, RK Murray, V.W. Rodwell (a cura di), Biochimica illustrata di Harper, 29e.