在线粒体的内膜上，前两阶段脱下的共24个[H]与从外界吸收或叶绿体光合作用产生的6个O2结合成水;在此过程中释放大量的能量，其中一部分能量用于合成ATP，产生大量的能量。这一阶段需要氧的参与，是在线粒体内膜上进行的。
方程式：24[H]+6O2酶→12H2O+大量能量(34ATP)(24[H]为10*2NADH和2*FADH2)。
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