研究发现，在线粒体内膜两侧存在H+浓度差。H+顺浓度梯度经ATP合成酶转移至线粒体基质的同时，驱动ATP的合成（如下图）。

【解析】 分析题图可知：线粒体内膜的外侧H+浓度高于内侧，H+顺浓度梯度经ATP合成酶转移至线粒体基质，同时ADP合成ATP。而线粒体内膜上进行的生理过程是有氧呼吸的第三阶段。

A、分析题图可知，ATP合成酶中存在跨膜的H+通道，A正确；

B、H+顺浓度梯度的跨膜运输属于协助扩散，需要跨膜的H+通道协助，不能直接穿过内膜磷脂双分子层，B错误；

C、有氧呼吸第三阶段是[H]与O2反应生成水，并伴随大量能量的释放，其中有一部分能量用于合成ATP，可知图示过程发生在有氧呼吸第三阶段，C正确；

D、线粒体的内、外膜上蛋白质的种类和含量不同，所以功能存在差异，D正确。 故选B。