1. Catena di trasporto degli elettroni: Gli elettroni vengono fatti passare lungo una catena di proteine incorporate nella membrana mitocondriale interna. Questo processo rilascia energia, che viene utilizzata per pompare protoni dalla matrice mitocondriale allo spazio intermembrana.
2. Gradiente protonico: L'azione di pompaggio crea un gradiente protonico, con una concentrazione di protoni maggiore nello spazio intermembrana che nella matrice. Questo gradiente rappresenta l'energia potenziale.
3. ATP sintasi: I protoni scorrono lungo il loro gradiente di concentrazione, tornando indietro attraverso la membrana mitocondriale interna attraverso un complesso proteico chiamato ATP sintasi. Questo flusso di protoni guida la rotazione di una parte dell'ATP sintasi, che a sua volta catalizza la fosforilazione dell'ADP in ATP.
Pertanto, il movimento dei protoni attraverso la membrana mitocondriale interna è la forza trainante chiave per la sintesi di ATP durante la chemiosmosi.