ATP-Synthase ist ein ATP-produzierendes Enzym, das ATP aus ADP synthetisiert .** Der Mechanismus der ATP-Synthese wurde erstmals von Peter Mitchell vorgeschlagen, der in den frühen 1960er Jahren die Hypothese aufstellte, dass die ATP-Synthese durch die Erzeugung eines Protonengradienten erreicht wird, der entsteht, wenn Protonen durch die innere Membran in Richtung des periplasmatischen Raums gepumpt werden membrangebundene Atmungskette. Er schlug einen Zweiphasenmechanismus vor, der als Mitchell-Mechanismus oder Chemiosmose bekannt ist.