Um mecanismo proposto de fosforilação oxidativa na mitocôndria e cloroplasto que requer (1) o transporte de elétrons através da membrana mitocondrial ou cloroplasto para que os prótons sejam transportados vetorialmente para sua superfície externa, (2) que a síntese de ATP seja disposta na membrana para que o gradiente de prótons possa ser usado para conduzir a síntese de ATP, e (3) que a membrana mitocondrial/cloroplasto seja impermeável aos prótons e defina um espaço omoticamente isolado. A cadeia de transporte dos elétrons é composta alternadamente por portadores de átomo de hidrogênio e portadores de elétrons, de modo que a transferência do primeiro para o segundo permite a liberação dos prótons e seu transporte vetorial através da membrana mitocondrial ou cloroplasto. Como o transporte de prótons não é acompanhado por um transporte equivalente de elétrons através da membrana, ele gera não apenas um potencial químico (pH), mas também um potencial de elétrons (), e os dois juntos são chamados de força motriz do próton. (ver também hipótese de acoplamento químico; hipótese conformacional; gradiente eletroquímico; razão P:O; força motriz do próton)