Chemiosmose ist das Pumpen von Protonen durch spezielle Kanäle in den Membranen der Mitochondrien. Dies führt zu einem Protonengradienten, an dem Protonen spontan wandern. Diese Elektronenbewegung erzeugt Energie, die von den Mitochondrien verwendet wird, um Phosphationen an Adenosindiphosphat zu binden, wodurch Adenosintriphosphat entsteht, die Hauptenergiewährung der Zellen.
Chemiosmose beginnt damit, nackte Protonen oder Wasserstoffkerne in einen Bereich höherer Konzentration zu bewegen, was den normalen Diffusionstendenzen entgegenwirkt. Daher muss Energie aufgewendet werden, um das Proton zu bewegen. Diese Energie stammt von einer Elektronentransportkette. Diese Transportkette bewegt Elektronen nacheinander von Elektronenempfängern zu Elektronendonatoren. Diese Bewegung negativer Ladungen zieht die positiv geladenen Protonen an, die der Kette folgen. Sobald der Elektronentransport beendet ist, beginnen die Protonen, sich spontan durch die Membran zurück zu einer niedrigeren Konzentration zu bewegen.
Chemiosmose tritt am Ende einer langen Reihe komplexer chemischer Veränderungen auf, die chemische Energie von einem Molekül auf ein anderes übertragen, von Glukose bis hin zu ATP. Wenn die Nahrungsquelle kein Zucker, sondern ein Fett oder vor allem ein Protein ist, ist der Prozess der ATP-Erzeugung noch komplizierter. Dies ist jedoch die Methode, die von jedem Eukaryoten auf der Erde verwendet wird.
