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Peter D. Mitchell

Peter Dennis Mitchell FRS [1] (29 de septiembre de 1920 - 10 de abril de 1992) fue un bioquímico británico que recibió el Premio Nobel de Química en 1978 por su teoría del mecanismo quimiosmótico de la síntesis de ATP . [2] [3]

Educación y vida temprana

Mitchell nació en Mitcham , Surrey , el 29 de septiembre de 1920. [2] Sus padres fueron Christopher Gibbs Mitchell, un funcionario público , y Kate Beatrice Dorothy (née) Taplin. Su tío fue Sir Godfrey Way Mitchell , presidente de George Wimpey . [1] Se educó en el Queen's College, Taunton y el Jesus College, Cambridge [1] donde estudió el Tripos de Ciencias Naturales especializándose en Bioquímica .

Fue designado para un puesto de investigación en el Departamento de Bioquímica de Cambridge en 1942, y obtuvo un doctorado a principios de 1951 por su trabajo sobre el modo de acción de la penicilina . [4]

Carrera e investigación

En 1955 fue invitado por el profesor Michael Swann a establecer una unidad de investigación bioquímica, llamada Unidad de Biología Química, en el Departamento de Zoología de la Universidad de Edimburgo , donde fue nombrado profesor titular en 1961, y luego lector en 1962, aunque la oposición institucional a su trabajo, sumada a su mala salud, llevaron a su renuncia en 1963. [3]

De 1963 a 1965, supervisó la restauración de una mansión con fachada de estilo Regencia , conocida como Glynn House , en Cardinham, cerca de Bodmin , Cornualles , adaptando una parte importante de ella para su uso como laboratorio de investigación. Él y su ex colega de investigación, Jennifer Moyle, fundaron una empresa benéfica, conocida como Glynn Research Ltd., para promover la investigación biológica fundamental en Glynn House y se embarcaron en un programa de investigación sobre reacciones quimiosmóticas y sistemas de reacción. [5] [6] [7] [8] [9]

Hipótesis quimiosmótica

En la década de 1960, se sabía que el ATP era la moneda energética de la vida, pero se suponía que el mecanismo por el cual se creaba el ATP en las mitocondrias era mediante fosforilación a nivel de sustrato . La hipótesis quimiosmótica de Mitchell fue la base para comprender el proceso real de fosforilación oxidativa . En ese momento, se desconocía el mecanismo bioquímico de la síntesis de ATP por fosforilación oxidativa.

En la quimiosmosis, los iones se mueven a lo largo de su gradiente electroquímico a través de una membrana.

Mitchell se dio cuenta de que el movimiento de iones a través de una diferencia de potencial electroquímico podría proporcionar la energía necesaria para producir ATP. Su hipótesis se derivó de información que era bien conocida en la década de 1960. Sabía que las células vivas tenían un potencial de membrana ; interior negativo al medio ambiente. El movimiento de iones cargados a través de una membrana se ve afectado por las fuerzas eléctricas (la atracción de cargas positivas a negativas). Su movimiento también se ve afectado por las fuerzas termodinámicas , la tendencia de las sustancias a difundirse desde regiones de mayor concentración. Continuó demostrando que la síntesis de ATP estaba acoplada a este gradiente electroquímico . [10]

El descubrimiento de la ATP sintasa confirmó la hipótesis de Mitchell. Hoy en día, se acepta ampliamente que la quimiosmosis de iones H+ impulsa la síntesis de ATP y otros procesos bioquímicos.

Su hipótesis fue confirmada por el descubrimiento de la ATP sintasa , una proteína unida a la membrana que utiliza la energía potencial del gradiente electroquímico para producir ATP; y por el descubrimiento de André Jagendorf de que una diferencia de pH a través de la membrana tilacoide en el cloroplasto da como resultado la síntesis de ATP. [11]

Ciclo Q protonmotriz

Más tarde, Peter Mitchell también planteó hipótesis sobre algunos de los complejos detalles de las cadenas de transporte de electrones. Concibió la conexión entre el bombeo de protones y la bifurcación de electrones basada en quinonas , que contribuye a la fuerza motriz de los protones y, por lo tanto, a la síntesis de ATP. [12]

Premios y honores

En 1978 fue galardonado con el Premio Nobel de Química "por su contribución a la comprensión de la transferencia de energía biológica a través de la formulación de la teoría quimiosmótica ". [13] Fue elegido miembro de la Royal Society (FRS) en 1974. [ 1] [14]

Referencias

  1. ^ abcdef Slater, EC (1994). "Peter Dennis Mitchell. 29 de septiembre de 1920 – 10 de abril de 1992". Memorias biográficas de miembros de la Royal Society . 40 : 282–305. doi :10.1098/rsbm.1994.0040. S2CID  72791163.
  2. ^ ab "The Oxford Dictionary of National Biography". Diccionario Oxford de biografías nacionales (edición en línea). Oxford University Press. 2004. doi :10.1093/ref:odnb/51236. (Se requiere suscripción o membresía a una biblioteca pública del Reino Unido).
  3. ^ por Antony Crofts (1996). "Peter Mitchell (1920–1992)".
  4. ^ Mitchell, Peter Dennis (1950). Tasas de síntesis y proporciones en peso de los componentes de ácido nucleico de un Micrococcus durante el crecimiento en medios normales y que contienen penicilina con referencia a la acción bactericida de la penicilina (tesis doctoral). Universidad de Cambridge.
  5. ^ Mitchell, P. (1966). "Acoplamiento quimiosmótico en la fosforilación oxidativa y fotosintética". Biological Reviews . 41 (3): 445–502. doi :10.1111/j.1469-185X.1966.tb01501.x. PMID  5329743. S2CID  2073366.
  6. ^ Mitchell, P. (1972). "Acoplamiento quimiosmótico en la transducción de energía: un desarrollo lógico del conocimiento bioquímico". Journal of Bioenergetics . 3 (1): 5–24. doi :10.1007/BF01515993. PMID  4263930. S2CID  20251582.
  7. ^ Greville, GD (1969). "Un análisis de la hipótesis quimiosmótica de Mitchell sobre la cadena respiratoria y la fosforilación fotosintética". Temas actuales de bioenergética . Temas actuales de bioenergética. 3 : 1–78. doi :10.1016/B978-1-4831-9971-9.50008-0. ISBN 9781483199719.
  8. ^ Mitchell, P. (1970). "Aspectos de la hipótesis quimiosmótica". The Biochemical Journal . 116 (4): 5P–6P. doi :10.1042/bj1160005p. PMC 1185429 . PMID  4244889. 
  9. ^ Mitchell, P. (1976). "Posibles mecanismos moleculares de la función protonmotriz de los sistemas citocromo". Journal of Theoretical Biology . 62 (2): 327–367. Bibcode :1976JThBi..62..327M. doi :10.1016/0022-5193(76)90124-7. PMID  186667.
  10. ^ Mitchell, P. (1961). "Acoplamiento de la fosforilación a la transferencia de electrones e hidrógeno mediante un mecanismo de tipo químico-osmótico" (PDF) . Nature . 191 (4784): 144–148. Bibcode :1961Natur.191..144M. doi :10.1038/191144a0. PMID  13771349. S2CID  1784050.
  11. ^ Jagendorf AT y E. Uribe (1966). "Formación de ATP causada por la transición ácido-base de los cloroplastos de espinaca". Proc. Natl. Sci. USA . 55 (1): 170–177. Bibcode :1966PNAS...55..170J. doi : 10.1073/pnas.55.1.170 . PMC 285771 . PMID  5220864. 
  12. ^ Mitchell, Peter (15 de noviembre de 1975). "El ciclo Q protonmotriz: una formulación general". FEBS Letters . 59 (2): 137–139. doi :10.1016/0014-5793(75)80359-0. ISSN  1873-3468. PMID  1227927. S2CID  45494306.
  13. ^ Peter Mitchell en Nobelprize.org, consultado el 11 de octubre de 2020}, incluida la conferencia Nobel del 8 de diciembre de 1978 El concepto de cadena respiratoria de David Keilin y sus consecuencias quimiosmóticas
  14. ^ "Fellowship of the Royal Society 1660-2015". Londres: Royal Society . Archivado desde el original el 15 de octubre de 2015.

Enlaces externos