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X + H+(außen) → Y + H+(innen)
Als Chemiosmotische Kopplung oder auch Chemiosmose bezeichnet man einen Mechanismus, bei dem Transportvorgänge an Biomembranen mit zentralen chemischen Stoffwechselprozessen gekoppelt sind.
Auf einem chemiosmotischen Vorgang basiert die mit Abstand wichtigste Reaktion zur Regeneration des Energieträgers ATP aus ADP + Pi
Diese endergonische Reaktion wird durch das Enzym ATP-Synthase katalysiert, das in eine elektrisch geladene Biomembran eingebettet ist. Die elektrochemische Kraft des Ionengradienten, der zwischen der Innen- und Außenseite der Membran vorliegt, wird von dem Enzym zum Aufbau der energiereichen Tri-Phosphat-Bindung des ATP genutzt (vgl. Abb. 1).
Auf dieser Kraft beruht auch eine Reihe weiterer biologischer Vorgänge. So sind viele exergone Reaktionen chemiosmotisch an den Aufbau des elektrischen Felds der Biomembran gekoppelt (vgl. Abb. 2).