Durante a análise do fenômeno da fosforilação oxidativa que ocorre nas mitocôndrias, constata-se que na membrana mitocondrial interna está presente uma enzima denominada ATP sintase (sintetase do ATP) que, de acordo com a teoria químio-osmótica, utiliza a energia do potencial eletroquímico de difusão dos íons hidrogênio para gerar moléculas de ATP.
Essa difusão ocorre
pelo deslocamento dos íons hidrogênio entre o citosol e o espaço intermembranas da mitocôndria.
pelo deslocamento dos íons hidrogênio da matriz para o espaço intermembranas da mitocôndria.
pela passagem dos íons hidrogênio que estavam acumulados no espaço intermembranas da mitocôndria para a matriz da organela.
pela transferência dos íons hidrogênio do espaço intermembranas da mitocôndria para o citosol.
pelo transporte dos íons hidrogênio através do sistema de citocromos da cadeia transportadora de elétrons.