KEMİOZMOTİK HİPOTEZ
Mitokondri ve kloroplastın ETS basamaklarında proton (H) pompalanmasıyla oluşan yük farkından dolayı ATP sentezlenmesi olayıdır. Her iki organelde de protonlar önce pompalanır, daha sonra bu protonlar ATP sentaz enziminin içinden geri dönerken, ATP sentaz enzimi aktifleşir ve ATP sentezlenir. Bu durum yokuş yukarı pompalanan bir maddenin daha sonra yokuş aşağı kendiliğinden dönerken sahip olduğu enerjiyi açığa çıkarması gibi düşünülebilir.
Mitokondride önce protonlar (H) matrixten zarlar arası boşluğa pompalanır. Yani matrixin asitliği azalır pH ı yükselir. Daha sonra protonlar ATP sentaz enziminin içinden matrixe geri dönerken, ATP sentaz enzimi aktifleşir ve ATP sentezlenir.
Kloroplastta ise önce protonlar stromadan tilakoit boşluğa pompalanır. Daha sonra protonlar ATP sentaz enziminin içinden geçerek stromaya geri dönerken, ATP sentaz enzimi aktifleşir ve ATP sentezlenir.
* Mitokondri içzarı protonlara geçirgen değildir. Protonlar, EFS elemanlarının üzerinden zarlar arası boşluğa pompalanır. Protonlar, matrixe geri dönerken de ATP sentazın içinden geri döner. Geçirgenlik zardaki özgül taşıyıcı kanallarla alakalıdır. Örneğin mitokondri zarında H+ geçiren kanallar yok ama daha büyük olan ATP’yi geçiren kanallar vardır.
* Protonların pompalanmasında elektronun enerjisi kullanılır, ATP enerjisi kullanılmaz.
* Mitokondride protonlar zarlar arası boşluğa pompalanırken, kloroplastta ise tilakoit boşluğa pompalanır.
* O2 li solunum yapan prokaryotlarda mezozomda kemiozmotik hipotezle ATP sentezlenir.