Zewnętrzna błona mitochondrium jest przepuszczalna, a wewnętrzna prawie wcale (szczególnie dla jonów, w tym H+, umożliwiającym syntezę ATP). Dzięki temu protony samoczynnie nie przenikają ("uciekają") przez błonę, tylko potrzebują nośnika (syntazy ATP), przez która przechodzą na drugą stronę błony, umożliwiając syntezę ATP.