Chemiosmose ist der Prozess, bei dem sich chemische Ionen von einem Bereich hoher Konzentration zu einem Bereich niedriger Konzentration über eine selektiv permeable Membran bewegen. Chemiosmose ist der Prozess, bei dem ATP oder Adenosintriphosphat gebildet wird synthetisiert.
Während dieser Bewegung diffundieren Wasserstoffionen mithilfe eines Transportproteins, insbesondere der ATP-Synthase, durch eine biologische Membran. Diese Protonen beginnen ihre Reise aufgrund eines Gradienten, der sich auf der anderen Seite der Membran bildet. Die Ansammlung von Wasserstoffionen im Bereich höherer Konzentration und die erzwungene Bewegung der Ionen durch die Membran über Trägerproteine löst die Bildung des elektrochemischen Konzentrationsgradienten aus. Während sich Protonen auf die andere Seite der Membran bewegen, fließen Elektronen durch die Elektronentransportkette. Dieser wiederkehrende Fluss von Protonen und Elektronen setzt Energie frei. Diese Energie wird verwendet, um ADP oder Adenosindiphosphat in ATP umzuwandeln. Diese Umwandlung wird durch einen Prozess namens Phosphorylierung abgeschlossen. Phosphorylierung ist einfach die Addition einer Phosphatgruppe an ein organisches Molekül. Chemiosmose tritt im Allgemeinen in Chloroplasten, Mitochondrien, Bakterien und Archaeen auf. Die Bildung von ATP erfolgt regelmäßig während der Zellatmung. Die chemiosmotische Hypothese wurde 1961 von Peter D. Mitchell aufgestellt. 1978 erhielt der Chemiker den Nobelpreis für Chemie.
