Mitochondrien und Thylakoidmembranen sind beide für die Synthese von Energie in Form von Adenosintriphosphat, allgemein als ATP bezeichnet, verantwortlich. Mitochondrien sind in allen lebenden Zellen vorhanden und produzieren Energie durch die Zitronensäure Säurezyklus. Thylakoidmembranen sind in Chloroplasten in Pflanzen vorhanden und produzieren Energie durch einen Prozess namens Photosynthese.
Mitochondrien und Chloroplasten sind beides Organellen, die in lebenden Zellen vorkommen. Alle lebenden Organismen enthalten Mitochondrien, aber Chloroplasten kommen nur in Pflanzenzellen vor. Tiere produzieren Energie, indem sie die Glukose in Nahrungsquellen abbauen. Zellen transportieren dann die abgebauten Komponenten zu den Mitochondrien und bauen sie in den Zitronensäurezyklus ein, um Elektronen zu erzeugen, die dann zur Elektronentransportkette gelangen, um einen Protonengradienten zu erzeugen, der letztendlich Wasser und ATP erzeugt. Wissenschaftler nennen diesen Vorgang oxidative Phosphorylierung. Das erzeugte ATP liefert Brennstoff für die Zelle.
Die Lichtreaktion der Photosynthese findet in den Thylakoidmembranen von Chloroplasten in Pflanzenzellen auf ähnliche Weise wie die oxidative Phosphorylierung statt. Bei der Lichtreaktion absorbiert die Zelle ein Photon und leitet die Elektronen an zwei Photosysteme weiter, die sich in den Thylakoidmembranen befinden. Das angeregte Elektron durchläuft dann eine Oxidations-Reduktions-Reaktion, die letztendlich ATP und molekularen Sauerstoff erzeugt.
