Bioénergétique : Libre accès

Abstrait

Localisation électrostatique des protons : explication du problème bioénergétique chez les bactéries alcalophiles

James Weifu Lee

L'hypothèse de localisation électrostatique protonique a permis de résoudre pour la première fois le problème énergétique des bactéries alcalophiles qui perdure depuis des décennies. Il s'agit d'une avancée majeure dans la compréhension de la bioénergétique du couplage protonique par rapport aux travaux de Peter Mitchell, récompensés par le prix Nobel, sur la théorie chimiosmotique. L'équation de force motrice protonique (pmf) très répandue dans les manuels scolaires a été considérablement révisée. L'utilisation de l'équation nouvellement dérivée donne une valeur pmf globale (215~233 mV) plus de 4 fois supérieure à celle (44,3 mV) calculée à partir de l'équation de Mitchell pour les bactéries alcalophiles se développant à pH 10,5. Cette nouvelle valeur calculée est suffisante pour surmonter le potentiel de phosphorylation ΔGp observé de −478 mV pour synthétiser l'ATP dans les bactéries, ce qui peut désormais expliquer l'énigme bioénergétique qui dure depuis 30 ans. Cette découverte pourrait avoir des implications fondamentales non seulement dans la science de la bioénergétique, mais aussi dans la compréhension de l’importance de l’eau pour la vie, non seulement en tant que solvant et substrat, mais aussi en tant que conducteur de protons pour la transduction d’énergie par couplage de protons.