Quand un être vivant a besoin d’un réducteur plus puissant que le réducteur de base dont il dispose, il doit apporter de l’énergie.

-  Une première solution est d’apporter de l’énergie lumineuse : c’est ce qui se passe dans la photosynthèse, permettant d’avoir un réducteur plus puissant que l’eau et donc d’en « extraire » les électrons, c’est-à-dire de l’oxyder.

-  Une deuxième solution est de fournir de l’énergie chimique (hydrolyse de l’ATP provoquant une réversion du flux de protons dans le fonctionnement inverse de l'ATP Synthase membranaire).

Le cas de Nitrobacter, bactérie autotrophe du sol associée à Nitrosomonas, montre un cas d’utilisation du flux réverse.

En effet, cette bactérie oxyde les nitrites fabriqués par Nitrosomonas par oxydation de l’ammoniac/ammonium. Or le potentiel standard du couple Nitrate/Nitrite est de +421 mV ce qui permet le couplage énergétique avec le coupe Dioxygène/Eau de potentiel +816 mV. Mais la synthèse de NADH n’est pas possible vu le potentiel standard du couple NAD/NADH de -320 mV.

Cette bactérie étant autotrophe, elle a besoin à la fois d’ATP et de NADH (ou de NADPH) pour réduire le dioxyde de carbone : la seule solution pour fabriquer le coenzyme réduit est donc d’utiliser de l’énergie pour renverser le flux d’électrons de la chaine respiratoire en faveur de la synthèse de NAD(P)H qui est normalement oxydé par cette chaine.

(voir schéma de la Nitrite oxydase dans Prescott)

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