1976年、吉田は香川、曽根らとともに好熱菌のatp合成酵素や好塩菌のバクテリオロドプシンを用いて、濃度勾配に従って流れる水素イオンによりアデノシン三リン酸が合成されることを実証し、ミッチェルの化学浸透説が正しいことを証明した。