Presque tous les processus métaboliques nécessitent des protons, des atomes d’hydrogène chargés positivement. Bien que ceux-ci soient abondants dans le fluide cellulaire, les biocatalyseurs impliqués dépendent de mécanismes permettant de capturer efficacement les protons et de les transporter vers le site où se produit la catalyse. Les enzymes des micro-organismes peuvent produire de l'hydrogène (H₂) en combinant des électrons avec des protons. Ces hydrogénases sont si efficaces qu’un seul biocatalyseur peut capturer près de 10 000 protons par seconde.
