Hier is hoe het werkt:

* protongradiënt: Tijdens cellulaire ademhaling (specifiek in de elektrontransportketen) worden elektronen van molecuul naar molecuul doorgegeven, waardoor energie wordt vrijgeeft. Deze energie wordt gebruikt om protonen (H+) over het binnenste mitochondriale membraan te pompen, waardoor een concentratiegradiënt ontstaat.

* ATP -synthase: ATP -synthase is ingebed in het binnenste mitochondriale membraan. Het heeft twee hoofdonderdelen:

* F0 -eenheid: Dit fungeert als een kanaal waardoor protonen hun concentratiegradiënt terugstromen van de intermembraanruimte naar de mitochondriale matrix.

* F1 -eenheid: Dit is waar ATP daadwerkelijk wordt gesynthetiseerd. De stroom van protonen door F0 roteert een deel van F1, waardoor de conformatie van zijn conformatie verandert en ADP en anorganisch fosfaat (PI) kan binden om ATP te vormen.

Samenvattend: ATP -synthase maakt gebruik van de potentiële energie die is opgeslagen in de protongradiënt om de synthese van ATP te stimuleren. Dit proces staat bekend als chemiosmosis .