线粒体把外部吸收来的以营养形式存储的能量在细胞内转换为普遍的能量来源三磷酸腺苷（ATP）。ATP在线粒体中的生产要经历多个步骤，主要步骤为氢气氧化为水的爆鸣气反应。在实验室中人们可以让氢气和氧气相互反应，使存储在原料中的能量以热的形式释放出来，而在生物氧通过呼吸链蛋白复合物膜时，能量受到控制，被释放在小包中。这些能量像在燃料电池中那样被转化为最终用于合成ATP的电子膜电位，人体内线粒体的表面积总计约1.4万平方米，每天大约可以生成65公斤的ATP。

　　膜蛋白复合物Ⅰ的新结构模型解释了其工作原理的重要和意想不到的信息。一个不是由已知分子形式的蛋白组成的“传输导杆”通过纳米尺度的机械耦合完成了蛋白复合物内部的能量传输，可像蒸汽火车的车轮连杆一样进行力的传递。

　　线粒体呼吸链的结构生物学研究对于彻底了解细胞内电子传递和能量转化的机理至关重要。因为膜蛋白复合物Ⅰ的功能失活会导致帕金森氏症或阿尔茨海默氏症等神经退行性疾病以及人体老化等，详细理解它的功能具有特别的医学意义。