Mécanisme proposé de la phosphorylation oxydative dans la mitochondrie et le chloroplaste qui nécessite (1) que le transport d’électrons soit disposé à travers la membrane mitochondriale ou chloroplastique de sorte que les protons soient transportés vectoriellement vers sa surface externe, (2) la synthèse de l’ATP doit être organisée dans la membrane de sorte que le gradient de protons puisse être utilisé pour entraîner la synthèse de l’ATP, et (3) la membrane de la mitochondrie ou du chloroplaste doit être imperméable aux protons et définir un espace osmotiquement isolé. La chaîne de transport d’électrons est composée alternativement de transporteurs d’atomes d’hydrogène et de transporteurs d’électrons, de sorte que le transfert des premiers vers les seconds permet la libération de protons et leur transport vectoriel à travers la membrane mitochondriale ou chloroplastique. Comme le transport des protons ne s’accompagne pas d’un transport équivalent d’électrons à travers la membrane, il génère non seulement un potentiel chimique (pH) mais aussi un potentiel électronique (), et les deux ensemble sont appelés la force motrice protonique. (voir aussi hypothèse de couplage chimique ; hypothèse conformationnelle ; gradient électrochimique ; rapport P:O ; force motrice protonique)

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