1. Création d'un gradient de proton: La membrane mitochondriale intérieure est imperméable à la plupart des molécules, y compris les protons (H +). Cette imperméabilité est cruciale pour la chaîne de transport d'électrons, une série de complexes de protéines incrustés dans la membrane intérieure. Au fur et à mesure que les électrons se déplacent dans la chaîne, ils libèrent de l'énergie qui est utilisée pour pomper des protons de la matrice mitochondriale à travers la membrane intérieure et dans l'espace intermembranaire. Cela crée un gradient de protons, une différence de concentration de protons entre les deux compartiments.

2. Exploitation du gradient de protons pour la synthèse d'ATP: Le gradient de proton créé par la chaîne de transport d'électrons est une forme d'énergie potentielle. Cette énergie est ensuite utilisée par l'ATP synthase, un autre complexe protéique intégré dans la membrane intérieure. L'ATP synthase permet aux protons de s'écouler à travers la membrane, à baisser leur gradient de concentration, et cette énergie est utilisée pour entraîner la synthèse de l'ATP à partir de l'ADP et du phosphate inorganique. Ce processus est connu sous le nom de phosphorylation oxydative.

En résumé, les membranes mitochondriales jouent un rôle vital dans le métabolisme énergétique par:

* Création d'un gradient de proton: La membrane intérieure agit comme une barrière aux protons, permettant à la chaîne de transport d'électrons de créer un gradient de concentration de protons.

* exploitant le gradient de protons pour la synthèse d'ATP: Le gradient de proton entraîne la synthèse d'ATP par ATP synthase, générant finalement la monnaie énergétique de la cellule, ATP.