ATP sintasa edo ATP sintetasa zelula mintzean txertaturik dagoen transmintzeko proteina bat da ATP molekulak ekoizten dituena^[1].

Hidrogeno protoien (H⁺) gradienteaz baliatuz ADP molekulak fosfato inorganikoarekin elkartu eta ATPak lortzen ditu mitokondrioen barneko mintzean (arnasketa zelularrean) eta tilakoideen mintzean (fotosintesiaren argitako fasean).

ATP sintasa 10 nm-tako diametroa duen proteina konplexua da. Bi konplexu nagusi ditu, F₀ eta F₁.^[2]

F₀ konplexua mintzean txertaturik dagoen zatia da. Azpiunitate batzuek osatzen dute, a, b₂ eta c_10-14 unitateek hain zuzen ere. C azpiunitateek eraztun bat osatzen dute eta H⁺ gradienteari erantzunez errotatzen hasten dira. F₁ konplexua mintzetik ateratzen den zatia da eta bertan lortzen dira ATP molekulak. Bigarren konplexu honek ere hainbat azpiunitate ditu, α₃, β₃, γ, δ eta ε. Aipaturiko c eraztunarekin batera γ eta ε azpiunitateek biratu egiten dute eta 120º bakoitzeko α₃ eta β₃-ri konformazio aldaketak eragiten dizkiete. b₂OSCP1 (Oligomycin Sensitiviy Conferring Protein) azpiunitateek F₀ eta F₁ konplexuak lotzen dituzte^[3].

ATP molekulen sintesia formula honen bidez deskribatzen da:

ADP + P_i + nH⁺_p → ATP + H₂O + nH⁺_P

Arnasketa zelularrean mitokondrioaren matrizean egiten den Krebs zikloan gertatzen da. Ziklo honetan NADH + H⁺ eta FADH₂ koentzima erreduzituak sortzen dira eta mitokondrioaren gandorretan kokaturiko elektroien garraio kateko proteina konplexuetara joaten dira. Bertan oxidatu egiten dira eta elektroiak eta H⁺ak askatzen dituzte. Kate horretan dauden proteina konplexuek (I, III eta IV) H⁺ak mintz arteko gunera pasatzen dituzte eta eremu hori asko azidotzen denez gradiente handia sortarazten dute. Protoi hauek barrura itzultzeko joera izaten dute eta horretarako bide bakarra ATP sintasatik pasatzea da. Sartzen den hidrogeno protoi bakoitzeko ATP sintasak 120º biratzen ditu, horrela beraz, hiru pasatzen direnean bira osoa ematen du eta ATP molekula bat sintetizatzen du^[2][4].

Antzera gertatzen da fotosintesiaren argitako fasean tilakoideen mintzean. Tilakoide barneko lumenean argi izpiak ur molekula hidrolisatzen duenean H⁺ak askatzen dira eta gradientea sortzen da. Tilakoidetik ateratzeko bide bakarra ATP sintasa dute^[5].

1960 eta 1970 hamarkadetan Paul D. Boyer estatubatuarrak ATP sintasaren errotazio ahalmena deskribatu zuen eta horri esker ATPa ekoizten zela esan zuen^[6]. John E. Walker biokimikari kanadarraren taldeak^[7] 1994 urtean F₁ konplexuaren egitura kristalinoa argitaratu zuen eta F₀ eta F₁ artean protoiak nola igarotzen diren azaldu zuen^[8]. Ikerlari biek 1997an Kimikako Nobel Saria irabazi zuten^[9].