La quimiosmosis es el proceso por el cual los iones químicos se mueven desde un área de alta concentración a un área de baja concentración a través de una membrana selectivamente permeable. sintetizado
Durante este movimiento, los iones de hidrógeno se difunden a través de una membrana biológica utilizando una proteína de transporte, específicamente la ATP sintasa. Estos protones comienzan a viajar debido a un gradiente que se forma en el otro lado de la membrana. La acumulación de iones de hidrógeno en el área de mayor concentración y el movimiento forzado de los iones a través de la membrana a través de proteínas portadoras desencadena la formación del gradiente de concentración electroquímica. Mientras los protones se mueven al otro lado de la membrana, los electrones fluyen a través de la cadena de transporte de electrones. Este flujo recurrente de protones y electrones libera energía. Esta energía se utiliza para convertir ADP, o difosfato de adenosina, en ATP. Esta conversión se completa con un proceso llamado fosforilación. La fosforilación es simplemente la adición de un grupo fosfato a una molécula orgánica. La quimiosmosis generalmente ocurre en cloroplastos, mitocondrias, bacterias y arqueas. La generación de ATP ocurre regularmente durante la respiración celular. La hipótesis quimiosmótica fue propuesta por Peter D. Mitchell en 1961. En 1978, el químico recibió el Premio Nobel de Química.