Les porteurs d’électrons peuvent être considérés comme des navettes d’électrons. Ces composés peuvent facilement accepter les électrons (c.-à-d. être réduits) ou les perdre (c.-à-d. être oxydés). Ils jouent donc un rôle essentiel dans la production d’énergie parce que la respiration cellulaire dépend du flux d’électrons.

Au cours des nombreuses étapes de la respiration cellulaire, le glucose se décompose en dioxyde de carbone et en eau. Les porteurs d’électrons captent les électrons perdus par le glucose dans ces réactions, stockent temporairement les électrons et les introduisent dans la chaîne de transport d’électrons.

Deux de ces porteurs d’électrons sont le NAD⁺ et le FAD, qui sont tous deux dérivés de vitamines B. Les formes réduites du NAD⁺ et du FAD, respectivement le NADH et le FADH₂, sont produites au cours des premiers stades de la respiration cellulaire (glycolyse, oxydation du pyruvate et le cycle de l’acide citrique).

Les porteurs réduits d’électrons NADH et FADH₂ transmettent respectivement des électrons aux complexes I et II de la chaîne de transport d’électrons. Au cours de ce processus, ils sont oxydés pour former du NAD⁺ et du FAD.

D’autres porteurs d’électrons dans la chaîne de transport d’électrons sont les flavoprotéines, les clusters fer-soufre, les quinones et les cytochromes. Avec l’aide d’enzymes, ces porteurs d’électrons finissent par transférer les électrons vers des molécules d’oxygène. Les porteurs d’électrons s’oxydent au fur et à mesure qu’ils donnent des électrons et se réduisent au fur et à mesure qu’ils les acceptent, et alternent ainsi entre leurs formes oxydées et réduites.

Les porteurs d’électrons fournissent un flux contrôlé d’électrons qui permet la production d’ATP. Sans eux, la cellule cesserait de fonctionner.