La ATP sintasa fosforila el ADP para producir ATP. Esta enzima está incrustada en la membrana interna de la mitocondria. La ATP sintasa también se llama F0F1-ATPasa porque consta de dos partes: una parte F0 que se encuentra en la membrana y una sección F1-ATPasa que se encuentra en la matriz de las mitocondrias.
Para fosforilar el ADP, los protones entran en el complejo ATP sintasa desde la región entre las membranas interna y externa de las mitocondrias. El proceso de entrada de protones en el canal de protones de la parte F0 de la enzima crea energía para impulsar el proceso de agregar un grupo fosfato a ADP mediante la parte F1-ATPasa.
El poder de los protones que entran en el canal de protones también hace girar una parte de la F1-ATPasa llamada el tallo central. Cuando el tallo central gira, se agrega un grupo de fosfato a ADP y luego se libera la molécula de ATP recién sintetizada.
