Bioenergética: Acesso Aberto

Abstrato

Hipótese de Eletrostática de Protões para Bioenergética de Acoplamento de Protões Localizado

James Weifu Lee

De acordo com a hipótese de localização electrostática de protões apresentada neste trabalho, os protões injectados num tilacóide podem ser localizados electrostáticamente na interface água-membrana ao longo da superfície luminal. Esta hipótese fornece uma estrutura natural para explicar uma vasta gama de observações experimentais na bioenergética do cloroplasto e de outros sistemas biológicos conduzidas desde a década de 1960, incluindo os problemas energéticos de longa data e bem caracterizados das bactérias alcalofílicas, como o Bacillus firmus. Também pode ajudar a reconciliar as elegantes observações científicas da experiência de Dilley e da deteção de protões tilacóides vermelhos neutros de Junge. A nossa análise indica que a visão Mitchelliana do acoplamento de protões deslocalizados à ATP sintase só poderia ser verdadeira em circunstâncias especiais; nomeadamente, quando a diferença de potencial eléctrico da membrana é próxima de zero e a diferença de pH entre fases a granel se torna o factor dominante. É provável que o acoplamento de protões na maioria das condições fisiológicas da fotossíntese ocorra num estado misto de localização eletrostática de protões de excesso de carga na superfície da membrana e de deslocalização no meio a granel. A hipótese da localização eletrostática dos protões leva a uma nova equação bioenergética para a força motriz dos protões, que pode fornecer uma estrutura unificada para a compreensão da energética de muitos sistemas biológicos.