高能電子在經由膜上一系列蛋白傳送過程中，藉由膜蛋白的氧化與還原將其能量逐漸釋放出來，造成膜外與膜內質子濃度的差異。質子再由高濃度往低濃度運送，會通過質子通道並驅動 ATP合成酶作用產生 ATP。例：葉綠體進行光合磷酸化過程中在葉綠囊膜上所進行的與粒線體進行氧化磷酸化過程中在內膜進行的兩大類。
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