Bomba de protones
Una bomba de protones son complejos enzimáticos integrales de la membrana, capaces de movilizar protones a través de la membrana de una célula (ya sea de la mitocondria o de cualquier otro compartimento subcelular).
En la respiración celular, las bombas de protones, localizadas en la membrana interna de la mitocondria, secuestran protones de la matriz mitocondrial y los transloca al espacio intermembrana. Este transporte de protones, que está acoplado a una corriente de electrones, crea un gradiente tanto en pH como en carga eléctrica y establece un potencial electroquímico que actúa como una batería o reserva de energía para la célula. Debido a que el bombeo de protones se realiza contra gradiente supone un gasto de energía que es proporcionada por el flujo de electrones de la cadena respiratoria.
La membrana mitocondrial interna funciona, pues, de manera similar a un dique en un río, bloqueando el flujo de protones hacia la matriz; los protones solo pueden regresar a la matriz a través de las ATP sintasas; lo hacen a favor de gradiente y ello genera energía en forma de ATP.
Las bombas de protones son los complejos I, III y IV.
En ocasiones el flujo de protones va desde el citosol celular al exterior, como ocurre en las células epiteliales del revestimiento del estómago, consiguiéndose así el ambiente extremadamente ácido en el lumen del estómago.
ATPasas tipo V
Las ATPasas tipo V, también llamadas bombas de protones vacuolares, son bombas que introducen protones en el lumen de varios orgánulos en contra de gradiente. Acidifican así el medio interno de dichos orgánulos. Su actuación es de especial importancia en procesos como la digestión celular en vacuolas/lisosomas, que requieren de un medio ácido para su consecución.