生体エネルギー学: オープンアクセス

概要

局所的プロトン結合生体エネルギー学のためのプロトン静電気仮説

ジェームス・ウェイフ・リー

本研究で提示されたプロトン静電気局在仮説によれば、チラコイドに注入されたプロトンは、内腔表面に沿った水膜界面に静電的に局在する可能性があります。この仮説は、1960 年代以降に実施された葉緑体やその他の生物系の生体エネルギーに関する幅広い実験的観察 (バチルス フィルムスなどの好アルカリ性細菌の長年にわたり十分に特徴付けられたエネルギー問題を含む) を説明する自然な枠組みを提供します。また、ディリーの実験とユンゲの中性赤チラコイド プロトン検出の両方の優れた科学的観察を調和させるのに役立ちます。私たちの分析は、ATP 合成酵素への非局在化プロトン結合に関するミッチェルの見解は、特別な状況、つまり膜電位差がほぼゼロでバルク相間の pH 差が支配的な要因となる場合にのみ当てはまることを示しています。光合成のほとんどの生理学的条件下でのプロトン結合は、膜表面での過剰電荷のプロトン静電局在とバルク媒体での非局在化の混合状態で発生する可能性があります。プロトン静電局在化仮説は、プロトン駆動力の新しい生体エネルギー方程式につながり、多くの生物システムのエネルギーを理解するための統一された枠組みを提供する可能性があります。