Pada tahun 1961, Mitchell mengajukan penjelasan sintesis ATP, yang dia sebut model perpasangan kemiosmotik. Pernyataan di bawah ini yang maa yang benar? A. Sintesis ATP dalam mitokondria dapat dijelaskan oleh model kemiosmotik, tetapi di kloroplast tidak. B. Sintesis ATP dalam mitokondria dan kloroplast dapat dijelaskan oleh model kemiosmotik hanya bila konsentrasi ion H+ di dalam sel lebih besar dari pada 0.1 mmol/L. C. Sumber energy untuk mitokondria adalah electron dari makanan, tetapi pada kloroplast adalah air. D. Dalam mitokondria, ion H+ dipompa ke dalam matriks, tetap di dalam kloroplast dipompa ke dalam lumen tilakoid. E. Ion H+ ditransfer melalui ATP sintase, baik dalam mitokondria maupun dalam kloroplast.

Pernyataan yang benar adalah dalam mitokondria, ion H+ dipompa ke dalam matriks, tetap di dalam kloroplast dipompa ke dalam lumen tilakoid (D). Mitchel menyatakan bahwa energi dari dihasilkan dari sistem transpor aktif di mana proton dipompa keluar dari matriks mitokondria ke ruang antarmembran. Hal ini menghasilkan gradien elektrokimia proton. Ketika proton mengalir kembali ke matriks, energi akan hilang dan sebagian digunakan untuk mendorong sintesis ATP. Dalam kasus kloroplas, gradien proton terjadi di lumen tilakoid kloroplas, karena dua alasan berikut: 1. Fotolisis air terjadi di lumen tilakoid. 2. Ion hidrogen juga diangkut dari stroma kloroplas ke lumen tilakoid selama reaksi yang dikatalisis NADP reduktase. Dengan demikian, konsentrasi ion H+ menurun di stroma dan meningkat di lumen tilakoid membentuk gradien proton melintasi membran tilakoid. Jadi, jawaban yang tepat adalah D.