Ecco come funziona:
1. Catena di trasporto di elettroni: Gli elettroni vengono passati da una molecola all'altra in giù un gradiente di energia nella catena di trasporto di elettroni. Questo rilascio di energia viene utilizzato per pompare i protoni (H+) attraverso una membrana, di solito dalla matrice mitocondriale allo spazio intermembrana nelle cellule eucariotiche.
2. Gradiente protonico: Questa azione di pompaggio crea un gradiente di protoni, il che significa che c'è una maggiore concentrazione di protoni su un lato della membrana rispetto all'altro. Questo gradiente rappresenta l'energia potenziale immagazzinata.
3. ATP sintasi: L'enzima ATP sintasi, incorporato nella membrana, utilizza l'energia potenziale immagazzinata nel gradiente protonico. I protoni scorrono indietro attraverso la membrana attraverso ATP sintasi, guidando la rotazione di un rotore molecolare all'interno dell'enzima.
4. Produzione ATP: Questa rotazione alimenta la sintesi di ATP da ADP e fosfato inorganico (PI). Questo processo è chiamato fosforilazione ossidativa, in quanto utilizza l'energia dal trasporto di elettroni per guidare la sintesi di ATP.
In sintesi, i sistemi di trasferimento di elettroni concentrano l'energia creando un gradiente di protoni, che viene quindi sfruttato da ATP sintasi per produrre ATP attraverso la chemiosmosi.