Хеміосмотична гіпотеза
включає два процеси – електронтранспортний ланцюг і хеміосмос — і відбувається в мітохондріях. Молекули, такі як глюкоза, метаболізуються з утворенням ацетил-КоА як досить багатої енергією проміжної сполуки.
Хеміосмоз є процес, завдяки якому клітини виробляють АТФ для отримання енергії в процесі клітинного дихання. Він генерує енергію так само, як водяне колесо генерує енергію. АТФ-синтаза функціонує подібно до водяного колеса у внутрішній мембрані мітохондрій, виробляючи АТФ шляхом сполучення АДФ і фосфату.
Хеміосмоз включає перекачування протонів через спеціальні канали в мембранах мітохондрій з внутрішнього у зовнішній відділ. Накачування створює протонний (H+) градієнт. Після встановлення градієнта протони дифундують вниз по градієнту через транспортний білок, який називається АТФ-синтазою.
8.1 Хеміосмоз. Бактерії можуть отримувати енергію через кілька метаболічних процесів, а саме бродіння, аеробне дихання, анаеробне дихання та фотосинтез. У всіх цих процесах виробництво енергії поєднується з утворенням АТФ.
При хеміосмозі генерується електрохімічний градієнт. Він використовується для стимулювання синтезу АТФ. Під час цього процесу іони водню накопичуються в мембранах тилакоїдів. Протони рухаються від високої до низької концентрації.
Хеміосмос пов'язаний з механізмом, який зв'язує вільну фосфатну групу з молекулою АДФ з утворенням АТФ. Утворення АТФ в хлоропластах і мітохондріях в обох здійснюється хеміосмосом. Це пов’язує фотосинтез і аеробний клітинний метаболізм за участю мітохондрій.