Bioenergética: acceso abierto

Abstracto

Demostración experimental de exceso de protones localizados en una interfaz agua-membrana

Haitham A. Saeed y James W. Lee

La ecuación de fuerza motriz protónica de Mitchell, ampliamente difundida, ha sido revisada recientemente con la hipótesis de localización electrostática de protones, que, por primera vez, esclarece con éxito el enigma energético de 30 años de antigüedad de la síntesis de ATP en bacterias alcalófilas. Para demostrar el comportamiento fundamental de los protones localizados en un sistema de agua-membrana-agua pura en relación con la ecuación de fuerza motriz protónica recientemente derivada, se generaron protones en exceso y aniones hidroxilo en exceso utilizando un sistema de electrólisis de agua de "circuito abierto" y se probaron sus distribuciones utilizando una membrana de aluminio con detección de protones. La película con detección de protones colocada en la interfaz membrana-agua mostró una actividad protónica localizada espectacular, mientras que la colocada en la fase acuosa en masa no mostró actividad protónica en exceso durante todo el experimento. Estas observaciones coinciden claramente con la predicción de la hipótesis de localización electrostática de protones de que los protones en exceso no permanecen en la fase acuosa en masa; Se localizan en la interfaz entre el agua y la membrana de una manera similar al comportamiento de los electrones en exceso en un conductor. Este hallazgo tiene importancia no solo en la ciencia de la bioenergética, sino también en la comprensión fundamental de la importancia del agua para la vida, ya que sirve como conductor de protones para la transducción de energía en los organismos vivos.