ATP synthase là một enzym đóng vai trò quan trọng trong việc bổ sung photphat vào ADP, hoặc adenosine diphosphat, để tạo thành ATP, hoặc adenosine triphosphat. Enzyme này nằm trong ty thể của a tế bào, nơi tổng hợp ATP xảy ra.
ATP synthase xúc tác phản ứng kết hợp ADP, hoặc adenosine diphosphate, với một đơn vị phosphate duy nhất để tạo ra ATP. Bản thân enzyme là một cỗ máy phức tạp bao gồm một máy bơm ion và hai động cơ phân tử cung cấp năng lượng cho enzyme.
Phản ứng được kích thích khi proton được đẩy qua gradient proton của màng tế bào - gradient proton nằm trong ty thể. Các ion hydro có trong gradient hoạt động như một nguồn năng lượng cho ATP synthase và hỗ trợ hình thành ATP bằng cách thêm một photphat vào adenosine diphosphat đã có.
ATP là một nguồn năng lượng mạnh mẽ được lưu trữ trong nhân và tế bào chất của tế bào. Phân tử thích hợp cho các hoạt động tế bào xảy ra. Năng lượng từ ATP được giải phóng khi phân tử mất một nhóm photphat, do đó tạo thành ADP. Quá trình này sau đó được tái chế trở lại thành ATP với sự trợ giúp của ATP synthase khi phân tử ADP đi qua ty thể. ADP và ATP đóng một vai trò quan trọng trong việc sản xuất và sử dụng năng lượng. Mối quan hệ theo chu kỳ của chúng cho phép phục hồi năng lượng của tế bào một cách hiệu quả.