A quimiosmose é o bombeamento de prótons através de canais especiais nas membranas das mitocôndrias. Isso resulta em um gradiente de prótons para baixo, através do qual os prótons viajam espontaneamente. Este movimento de elétrons produz energia, que é usada pela mitocôndria para ligar íons fosfato ao difosfato de adenosina, criando trifosfato de adenosina, a principal moeda de energia das células.
A quimiosmose começa com a movimentação de prótons nus, ou núcleos de hidrogênio, para uma área de maior concentração, o que funciona contra as tendências normais de difusão. Como tal, a energia deve ser usada para mover o próton. Essa energia vem de uma cadeia de transporte de elétrons. Esta cadeia de transporte move elétrons de receptores de elétrons para doadores de elétrons, um após o outro. Este movimento de cargas negativas é atraente para os prótons com carga positiva, que seguem a cadeia. Uma vez que o transporte de elétrons é concluído, os prótons começam a se mover de volta espontaneamente através da membrana em direção a uma concentração mais baixa.
A quimiosmose ocorre no final de uma longa série de mudanças químicas complexas que transferem energia química de uma molécula para outra, desde a glicose até o ATP. Se a fonte do alimento não for um açúcar, mas uma gordura ou, principalmente, uma proteína, o processo de geração de ATP é ainda mais complicado. No entanto, este é o método usado por todos os eucariotos na Terra.
