(ur. Mitcham, Surrey, Wielka Brytania, 29 września 1920; zm. Glynn koło Bodmin, Kornwalia, Wielka Brytania, 10 kwietnia 1992),

biochemia, teoria chemiosmotyczna, bioenergetyka.

Mitchell dążył do rozwoju teoretycznych podejść w biochemii, których kulminacją była propozycja i akceptacja jego teorii chemiosmotycznej. Teoria ta pomogła ukształtować dziedzinę bioenergetyki (badanie sposobu uzyskiwania, przekształcania i wykorzystywania energii w żywych komórkach) poprzez ujednolicenie kilku pozornie odmiennych pól, a w ocenie niektórych wytworzyła zmianę paradygmatu poprzez wprowadzenie kierunkowości przestrzennej do biochemii. W 1978 otrzymał Nagrodę Nobla w dziedzinie chemii. Chociaż jego program badawczy został sformułowany na uniwersytetach w Cambridge i Edynburgu, Testowanie i udoskonalanie jego teorii zostało dokonane w jego prywatnym, niezależnym laboratorium badawczym, Glynn Research Institute. Tutaj zaangażował się w podwójny eksperyment, aby zbadać potencjał swoich pomysłów chemiosmotycznych, a także sprawdzić, czy światowej klasy nauka może być wykonana w tak małej, prywatnej placówce badawczej.

początki i wczesna edukacja . Peter Mitchell był drugim synem Christophera Mitchella, wybitnego inżyniera budownictwa i Administratora w Ministerstwie Transportu, i Kate (z domu Taplin) Mitchell. Rodzina Mitchell pochodziła z Dorset w Anglii, ale wywodziła się z XVII-wiecznych francuskich imigrantów hugenotów. Wuj Petera Mitchella, Sir Godfrey Mitchell, zbudował Wimpy Construction w jedną z największych firm kontraktowych w Europie; dar akcji Wimpy stock zapewnił Mitchellowi znaczną swobodę finansową i fundusze na założenie i utrzymanie Instytutu Badawczego Glynn.

wyniki Mitchella w lokalnych szkołach średnich i jego wykształcenie średnie w Queen ’ s College w Taunton nie były szczególnie wyróżniające. Wyróżniał się w matematyce i fizyce, ale poza tym był obojętnym studentem, słabo radził sobie w przedmiotach takich jak historia i geografia, które wydawały się pozbawione podstawowych zasad. U Królowej odkrył, że mógł rozumować od pierwszych zasad, aby wydedukować na własną rękę to, co mógł inaczej znaleźć w podręcznikach, co uczyniło fizykę atrakcyjną, chociaż nie chemię, jak to było wtedy nauczane. To ustanowiło wzorzec, który utrzymywał się przez całe życie, w którym z pewnością rozwinął własne rozumienie tematu poprzez rozumowanie, a nie konsultowanie standardowych tekstów lub ekspertów. Oblał egzamin wstępny na stypendium w Cambridge i dopiero dzięki interwencji jego dyrektora, Christophera Wisemana, który rozpoznał talent i potencjał Mitchella, Mitchell został przyjęty do Jesus College w Cambridge na jesień 1939 roku.

Edukacja i Praca w Cambridge, 1939-1955 . Mitchell zdecydował się studiować fizykę, chemię, fizjologię i biochemię na Tripos I (pierwsze dwa lata), a następnie biochemię na Tripos II (trzeci rok). Ponownie, wyniki Mitchella nie były Gwiezdne (oceny drugiej klasy na jego egzaminach), ale rozkwitł w Wydziale Biochemii, wtedy prawdopodobnie najlepszy na świecie, pod zachętą Fredericka Gowlanda Hopkinsa, który dostrzegł potencjał Mitchella do badań. Mitchell pozostał tam, jako absolwent, prowadząc badania związane z wojną w departamencie pod nadzorem Jamesa Danielliego.

Mitchell był intelektualnie ukształtowany przez podejście Hopkinsa do dynamicznej biochemii, które podkreślało zrozumienie metabolizmu katalizowanego enzymami. Chociaż biochemicy postrzegali komórkę jako” worek enzymów”, Mitchell zauważył, że sposób, w jaki enzymolog Malcolm Dixon rysował reakcje, może sugerować kierunkowość w działaniu enzymów, a nie bezkierunkowy lub skalarny proces katalityczny. Praca z Daniellym nad naturą błon komórkowych i przepływem przez nie substancji chemicznych wzmocniła wyłaniającą się ideę Mitchella, że kierunkowość, czyli wektorowy Charakter transportu przez błony, jest w jakiś sposób związana z kierunkowością i przestrzenno-czasową organizacją procesów biochemicznych bardziej ogólnie.

po wojnie i wyjeździe Danielli do King ’ s College London, Mitchell pracował zasadniczo bez nadzoru nad swoimi badaniami magisterskimi, rozpracowując implikacje swojej intuicji na temat organizacji biochemicznej. W 1948 przedstawił niekonwencjonalną pracę dyplomową. Rozpoczęła się filozoficzną dyskusją na temat procesów kierunkowych oraz roli elementów statycznych i dynamicznych w tych procesach. Następnie powstała część teoretyczna poświęcona dyfuzji substancji w układach biologicznych, w której Mitchell przedstawił matematyczne sformułowanie swoich idei wektorowych. Po części poświęconej naturze powierzchni bakterii powstał końcowy rozdział, w którym przedstawiono wstępne, ale stałe, eksperymentalne wyniki Mitchella dotyczące wychwytu aminokwasów przez bakterie. Jego egzaminatorzy, Ernst Gale z wydziału i egzaminator zewnętrzny A. G. „Sandy” Ogston, odrzucili tezę jako nieuporządkowaną i niespójną.

przyjaźń Mitchella z Davidem Keilinem z pobliskiego Instytutu Molteno, który zapewnił Mitchellowi tymczasową przestrzeń w swoim laboratorium, była kluczowa w pomaganiu mu w tym niepowodzeniu. Keilin był rozgniewany działaniami Komitetu i zachęcił Mitchella do napisania tezy. Rzeczywiście, Keilin był dla Mitchella czymś w rodzaju naukowego i osobistego ojca; wykład Mitchella z Nagrodą Nobla „koncepcja łańcucha oddechowego Davida Keilina i jego Chemiosmotyczne konsekwencje” odzwierciedlał intelektualny dług Mitchella wobec wpływu Keilina (Mitchell, 1979). W tym wypadku ówczesny szef departamentu, Albert Chibnall, wyznaczył Gale ’ a do nadzorowania drugiego wysiłku Mitchella, który obejmował badania nad mechanizmem działania penicyliny. Druga teza Mitchella była bardziej konwencjonalna i została przyjęta 6 grudnia 1950 roku.

chociaż okazało się, że zaproponowany przez Mitchella mechanizm działania penicyliny był nieprawidłowy, teza posłużyła do skupienia jego myślenia na transporcie fosforanów do bakterii i jak to było związane z rolą fosforanu w pośrednim metabolizmie. Mitchell zaczął opracowywać program badawczy nad takimi zjawiskami i chociaż kontynuował myślenie w kategoriach swojej pierwszej tezy, nie przedstawił takich pojęć wyraźnie, z wyjątkiem pracy zaprezentowanej w Moskwie w 1956 roku, po opuszczeniu Cambridge. Tam przedstawił swoje idee, opisane w pierwszej tezie, dotyczące kierunkowości i gradientów wewnątrzkomórkowych (Mitchell, 1957a). W efekcie idee te dostarczyły intuicyjnej metafory dla procesów termodynamicznych, które pomogły Mitchellowi uporządkować jego myślenie w odniesieniu do struktury komórkowej i” płomienia ” metabolizmu.

po ukończeniu studiów doktoranckich, nowy szef wydziału, Frank Young, mianował go na pięcioletnie stanowisko demonstratora. Mitchell pracował w dziale Mikrobiologii, obecnie kierowanym przez Gale ’ a, ale założonym przez Marjorie Stephenson. Pomogła również założyć Society for General Microbiology w 1944 i była jedną z dwóch pierwszych kobiet, które zostały wybrane do Royal Society w 1945. Kiedy w 1948 r. jako prezes Towarzystwa organizowała spotkanie na 1949 r. na powierzchni bakterii, poprosiła Mitchella, choć wciąż jest absolwentem, o wygłoszenie ważnej prelekcji, w której zidentyfikował barierę osmotyczną bakterii z ich błoną cytoplazmatyczną. Ponadto spekulował, że białka błonowe nie były obojętne i niestrukturalne, ale działały jako kuliste, precyzyjnie złożone enzymy w ułatwianiu transportu (Mitchell, 1949).

Stephenson nie doczekała się przewodniczenia w tym spotkaniu, ale przed śmiercią ponownie zainterweniowała w karierze Mitchella w sposób, który miał trwały efekt. Zasugerowała, aby Jennifer Moyle, która była asystentką badawczą w jej laboratorium, pracowała z Mitchellem. Rozpoczęło to potężną i produktywną współpracę, która trwała, z jedną krótką przerwą, aż do przejścia na emeryturę Moyle ’ a w 1983 roku. Zarówno Mitchell, jak i Moyle uważali, że Stephenson ma prawdziwy wgląd w ich unikalne i uzupełniające się mocne strony, Mitchell jako pomysłowy i błyskotliwy teoretyk, a Moyle jako skrupulatny i znakomity eksperymentator. Wspólnie prowadzili badania nad transportem bakterii, opierając się na coraz bardziej precyzyjnych i artykułowanych spekulacjach teoretycznych Mitchella i testowanych przez staranne eksperymenty Moyle ’ a.

w serii dobrze spreparowanych publikacji na temat transportu fosforanów w bakteriach, Mitchell i Moyle stwierdzili, że metabolizm (obejmujący pracę chemiczną) i transport (obejmujący pracę osmotyczną) były tylko dwoma aspektami podstawowego procesu unitarnego. Podsumowując tę pracę Mitchell napisał, że „w złożonych układach biochemicznych, takich jak te przeprowadzające fosforylację oksydacyjną …osmotyczne i enzymatyczne specyfiki wydają się być równie ważne i mogą być praktycznie synonimami” (Mitchell, 1954, str. 254). Była to pierwsza wzmianka Mitchella o możliwym związku fosforylacji oksydacyjnej z procesem osmotycznym (transportowym). Fosforylacja oksydacyjna to proces w bakteriach i mitochondriach, w którym elektrony Pochodzące ze składników odżywczych są przekazywane przez złożony zestaw białek związanych z błoną, znany jako łańcuch oddechowy, do cząsteczki tlenu, z równoczesną syntezą ATP (adenozynotrifosforanu). ATP następnie może dostarczyć energii do kierowania innymi procesami w komórce. Opisany proces oddychania komórkowego nie powinien być mylony z oddychaniem lub oddychaniem organizmów. Oddychanie komórkowe jest powodem, dla którego tlen jest potrzebny wszystkim organizmom tlenowym.

Mitchell nie dogadywał się dobrze z Youngiem, a jego kontrakt w Cambridge nie został przedłużony w 1955 roku. Jednak Michael Swann, który znał Mitchella z czasów Swanna w Cambridge, zaoferował Mitchellowi stanowisko dyrektora nowej jednostki biologii chemicznej na Wydziale Zoologii Uniwersytetu w Edynburgu; Mitchell zaakceptował pod warunkiem, że Moyle zostanie zatrudniony jako jego współpracownik naukowy.

badania w Edynburgu, 1955-1963 . Czas spędzony przez Mitchella w Edynburgu był chyba najbardziej kreatywny. W jej trakcie zrealizował swój program badawczy oparty na holistycznym teoretycznym podejściu do żywych systemów i opracował szczegółową teorię metabolizmu wektorowego, łączącego transport i metabolizm, a także zastosował ją w szczególności do problemu mechanizmu fosforylacji oksydacyjnej. W tym nowym środowisku, gdzie niezależnie kierował własnym oddziałem, Mitchell z większą pewnością teoretyzował, wspomagany przez wykwalifikowaną pracę eksperymentalną Moyle ’ a.

Mitchell i Moyle wykazali, że łańcuch oddechowy bakterii znajduje się w błonie cytoplazmatycznej i doszli do wniosku, że może on odgrywać bezpośrednią rolę w transporcie jonów. Mitchell w swojej pracy z 1957 roku „a General Theory of Membrane Transport from Studies of Bacteria” rozwinął pojęcie „przewodnictwa ligandowego” jako mechanizmu transportu. Twierdził, że” enzymy są przewodnikami bakteryjnego transportu błon-że energia metaboliczna jest na ogół przekształcana w pracę osmotyczną przez tworzenie i otwieranie kowalencyjnych połączeń między translokatorami w błonie a przenoszonymi cząsteczkami dokładnie tak, jak w katalizowanych przez enzymy reakcjach przeniesienia grupowego ” (s. 136). Argumentując z konieczności wektorową naturę enzymów biorących udział w transporcie, Mitchell i Moyle w swojej pracy z 1958 roku „Group-Translocation: Konsekwencją enzymatycznego przeniesienia grupowego „było uogólnienie, że enzymy działają w celu” transportu ” substratów wektorowo przez ich aktywne miejsca, ale konsekwencja tego jest obserwowalna tylko wtedy, gdy enzymy są podłączone przez błonę. W pracy z 1959 roku „sprzężenie metabolizmu i transportu przez enzymatyczną translokację substratów przez membrany” zaproponowali, że taki mechanizm połączy metabolizm i transport. Koncepcja ta została następnie sformułowana w referacie Mitchell ’ A Z 1959 roku poświęconym sympozjum Towarzystwa biochemicznego „Structure and Function in Micro-organisms”, w którym wprowadził termin chemiosmotyczny, w którym osmotyczne ogniwo związków lub jonów transportowanych z jednej strony błony biologicznej na drugą wiąże się z chemicznie powiązaną grupą lub ligandem prowadzonym przez enzym membranowy (str. 91). Rozszerzył to pojęcie związków chemiosmotycznych na komórki bardziej ogólnie, w tym błony mitochondrialne bardziej złożonych komórek eukariotycznych.

w sierpniu 1960 Mitchell podsumował pracę z poprzednich pięciu lat, kiedy przedstawił wykład inauguracyjny „Biological Transport Phenomena and the Spatially Anizotropic Characteristics of Enzyme Systems Causing a Vector Component of Metabolism” na Prague Symposium on Membrane Transport and Metabolism. W tym wykładzie wyartykułował na poziomie ogólnym swoją teorię opartą na zasadach chemiosmotycznych.

sześć tygodni później, w Sztokholmie na sesji sympozjum poświęconej „specyficznemu transportowi błon i jego adaptacji”, pod koniec pracy opisującej pracę jego absolwenta B. P. Stephena, Mitchell spekulował, że enzym glukozo-6-fosforanowy fosfataza, który wykazali, że znajduje się w bakteryjnej błonie cytoplazmatycznej, może być uważany za przykład sprzężenia chemiosmotycznego. Zaproponował, że reakcję można odwrócić, aby zsyntetyzować, a nie hydrolizować, fosforan glukozy, jeśli w błonie występuje gradient protonu. Mitchell dalej spekulował, że podobne rozważania mogą mieć zastosowanie do syntezy ATP w fotosyntetycznej i oksydacyjnej fosforylacji.

zastosowanie przez Mitchella jego teoretycznego podejścia do problemu mechanizmu fosforylacji oksydacyjnej miało kilka kluczowych cech, jak przedstawiono w abstrakcie przedstawionym w połowie lutego 1961 roku: (1) reakcje łańcuchowo-oddechowe w błonie uwalniały protony wektorowo na jedną stronę błony i jony hydroksylowe na drugą stronę, tworząc w ten sposób różnicę w stężeniu protonów w całej błonie (gradient pH).; (2) taki Trans-membranowy gradient pH może powstać tylko wtedy, gdy membrana jest nieprzepuszczalna dla protonów; (3) ATP może być wytworzony przez odwrócenie reakcji ATPazy (syntazy ATP), jeśli istnieje mechanizm wykorzystania energii w gradiencie pH do napędzania syntezy ATP. Takie odwrócenie ATPazy oznacza, że zamiast reagować ATP z wodą i uwalniać energię w enzymie ATPazy, woda jest usuwana z ADP i fosforanu w celu wytworzenia ATP za pomocą energii w gradiencie protonu, czyniąc enzym ” syntazą ATP.”W 1966 Mitchell dostarczył specyficzny mechanizm, za pomocą którego protony były transportowane przez membrany. W procesie nazywanym przewodnictwem ligandowym transportowany proton został połączony z elektronem w atomie wodoru połączonym z

innym atomem. Ten związany proton nazwano ligandem. Kiedy cząsteczka zawierająca ligandowany proton przemieszczała się z jednej strony błony na przeciwną stronę, efektem było transportowanie protonu przez membranę i uwalnianie go do masowego rozpuszczalnika po drugiej stronie (Mitchell, 1966). Mitchell zaproponował również bezpośrednią rolę protonu w miejscu aktywnym syntazy ATP.

możliwość takiej translokacji protonów przez łańcuch oddechowy została już zasugerowana przez kilku autorów, w tym Roberta Daviesa, Heinricha Lundegårdha i Sir Rutherforda Robertsona; jednak nadal trzeba było wykazać, że taka translokacja protonów występowała w bakteriach, mitochondriach i chloroplastach. Nieprzepuszczalność protonów membran była nowatorską sugestią i większość biochemików w tym czasie uważała ją za mało prawdopodobną. Mechanizm, za pomocą którego Mitchell uważał, że protony mogą wytwarzać ATP poprzez odwrócenie ATPazy, był nowatorski. Davies wcześniej spekulował, że gradient pH może w jakiś sposób katalizować syntezę ATP. Jednak nikt nie wykazał, że protony rzeczywiście mogą napędzać syntezę ATP.

jesienią 1960 Mitchell przeprowadził wstępne eksperymenty wykazujące, że błony bakteryjne są rzeczywiście nieprzepuszczalne dla protonów, a w 1961 rozszerzył prace na mitochondria. W styczniu 1961 ukazała się praca (złożona w sierpniu 1960) Roberta J. P. Williams z Uniwersytetu Oksfordzkiego,” Possible Functions of Chains of Catalysts”, ukazał się w premierowym wydaniu new Journal of Theoretical Biology, w którym Williams zaproponował bezwodne gradienty protonów wewnątrzbłonowych jako wspólny związek pośredni między łańcuchem oddechowym a syntezą ATP. Przed złożeniem pracy „Coupling of Phosphorylation to Electron and Hydrogen Transfer by a Chemi-osmotic Type of Mechanism” do Nature (opublikowanej w lipcu 1961), Mitchell otworzył korespondencję z Williamsem 24 lutego 1961, aby zobaczyć, jak podobne były ich mechanizmy. Doprowadziło to do nieporozumień i kontrowersji, które kontynuowały się po śmierci Mitchella (Zobacz Williams, 1993; Zobacz także Prebble and Weber, 2003, a także Weber and Prebble, 2006). Ku zadowoleniu Mitchella, choć nie Williamsa, Mitchell doszedł do wniosku, że mechanizmy są odrębne i poszedł do przodu z publikacją swojej propozycji, bez wspominania o papierze Williamsa lub korespondencji.

wkrótce potem zły stan zdrowia Mitchella z powodu wrzodów skłonił go do urlopu i ostatecznie do rezygnacji z Edynburga. Zakupił nieruchomość z pięknym, ale opuszczonym Regency house, Glynn, w pobliżu Bodmin w Kornwalii i w 1962 rozpoczął jej renowację, działając jako mistrz robót, aby odrestaurować budynek i przebudować go, aby służył zarówno jako laboratorium badawcze, jak i rezydencja rodzinna. Moyle dołączył do pracy i pomógł założyć formalną organizację Glynn Research Ltd. Jesienią 1964 roku rozpoczęto badania w Glynn.

badania w Glynn, 1964-1997 . Mitchell podjął decyzję o kontynuowaniu linii eksperymentalnych prac nad nieprzepuszczalnością membrany, które rozpoczął w Edynburgu. Wraz z Moyle ’ em opracował eksperymenty mające na celu nie tylko sprawdzenie, czy łańcuch oddechowy w mitochondriach wyrzucił protony, ale także określenie ilości protonów translokowanych na elektron poruszający się do cząsteczki tlenu na końcu łańcucha. Ponieważ propozycja Mitchella nie przyciągnęła zbyt dużej uwagi w tej dziedzinie, miało sens, aby mały zespół badawczy Mitchella skupił się na eksperymentalnych testach jego podejścia. Na szczęście propozycja Mitchella była podatna na empiryczną analizę w latach 60. przy stosunkowo prostym sprzęcie.

niewielki rozmiar grupy, prostota i elegancja eksperymentów oraz ścisłe połączenie teorii i eksperymentu stały się znakami rozpoznawczymi stylu Glynna nauki. Biorąc pod uwagę, że dominującym paradygmatem w dziedzinie fosforylacji oksydacyjnej była teoria chemiczna zaproponowana w 1953 roku przez E. C. „Billa” Slatera (oparta na oczekiwaniu, że powinny istnieć półprodukty chemiczne analogiczne do tych obserwowanych w metabolizmie), Mitchell zdał sobie sprawę, że musiał przekonać swoich kolegów do spojrzenia na zjawisko w radykalnie inny sposób. Tak więc przesunięcie pola, podczas pracy z małego i niezależnego ośrodka badawczego, stało się drugim aspektem programu Glynn.

Mitchell zdał sobie sprawę, że teoretyzowanie i eksperymentowanie w Glynn będzie musiało wykorzystać sojuszników z bardziej tradycyjnych laboratoriów badawczych, coś, co Mitchell starał się zrobić poprzez aktywną korespondencję, częste prezentacje na międzynarodowych spotkaniach i przyprowadzanie naukowców na konsultacje i przedłużone wizyty w jego pięknie położonym Instytucie. Rzeczywiście, Księga Gości Glynn czyta jako who ’ s who z rozwijającej się dziedziny bioenergetyki.

jednym z pierwszych gości Glynn był André Jagendorf, następnie w Instytucie McCollum-Pratt w Baltimore w stanie Maryland. Jagendorf uzyskał dane, że chloroplasty po oświetleniu translokują protony, co pasowało do przewidywań Mitchella i chciał lepiej zrozumieć teoretyczne argumenty. Rok później Jagendorf wykazał, że chloroplasty w ciemności zsyntetyzowały ATP pod wpływem sztucznego gradientu pH o takiej wielkości, jaką przewidywał Mitchell. Dodatkowe dowody potwierdzające aspekty podejścia chemiosmotycznego uzyskali Brian Chappell i Anthony Crofts z Uniwersytetu w Bristolu w badaniach nad transportem jonów w mitochondriach. Do 1968 Mitchell miał dowody na poparcie wszystkich trzech „filarów” swojej propozycji. Wyniki te sprawiły, że hipoteza chemiosmotyczna nie mogła być dłużej ignorowana i wybuchła burza kontrowersji, która trwała przez wiele lat. W międzyczasie Mitchell wprowadził poprawki do swojego teoretycznego modelu fosforylacji oksydacyjnej, zaprezentowanego w dwóch tomach opublikowanych przez Glynn Research Institute (Mitchell, 1966, 1968).

program Mitchella w Glynn można uznać za sukces i do 1973 roku większość bioenergetyków przyznała, że gradient protonu był ogniwem oszczędzającym energię między reakcjami utleniania-redukcji łańcucha oddechowego a syntezą ATP. Jednak aspekty specyficznych mechanizmów Mitchella nie były tak szeroko akceptowane. Paul Boyer z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Los Angeles zaproponował zupełnie inny alternatywny mechanizm syntezy ATP przez Atpazę, jeden obejmujący zmiany konformacyjne białek poprzez pośrednią interakcję z protonami. Natomiast Mechanizm ATPazy Mitchella, opracowany w latach 70., oparty na jego pomysłach na przewodnictwo ligandowe, polegał na bezpośrednim wykorzystaniu protonów w miejscu aktywnym. Podobnie Mitchell w swojej przeformułowaniu swojego modelu z 1966 roku użył przewodnictwa ligandowego do wyjaśnienia proporcji protonu do elektronu, które zaobserwował. Jednak wielu w tej dziedzinie wątpiło zarówno w wskaźniki, które podał Mitchell, jak i w jego mechanistyczne Wyjaśnienie.

począwszy od 1974 roku Al Lehninger z Johns Hopkins University i Mårten Wickström z University of Helsinki przedstawiali wyniki ze współczynnikami wyższymi niż te

obserwowane przez Mitchella i Moyle ’ a. Doprowadziło to do kolejnej kontrowersji, która trwała ponad dekadę. Stawką były nie tylko wyniki eksperymentów, ale także mechanizmy przewodzenia ligandów Mitchella. W środku tych kontrowersji Mitchell otrzymał Nagrodę Nobla w dziedzinie chemii w 1978 roku za swoją chemiosmotyczną teorię biologicznego transferu energii, mimo że szczegóły mechanistyczne wciąż były przedmiotem sporu.

ostatecznie w 1985 Mitchell musiał przyznać, że wyższe współczynniki są poprawne, ale nadal starał się je wyjaśnić poprzez dalszy rozwój swojej fundamentalnej teorii przewodzenia ligandów. Kontynuował również argumentację za bezpośrednim, wektorowym wyjaśnieniem większej liczby protonów (3 do 4) potrzebnych do syntezy ATP, niż pierwotnie przewidywała jego teoria (2 protony na ATP). Prawie do śmierci Mitchell udoskonalał swój mechanizm ATPazy. Oprócz pewności siebie, jaką zawsze miał w swoich zdolnościach intelektualnych, uważał, że jego podstawowe podejście zostało potwierdzone przez jego rozwiązanie podstawowego mechanizmu fosforylacji oksydacyjnej.

w 1975 z powodzeniem zmodyfikował swoją teorię, aby uwzględnić stosunek proton / elektron dla jednej części łańcucha oddechowego, który między początkowym kompleksem białkowym, który utlenia NADH, a końcowym kompleksem białkowym, oksydazą cytochromu, która przenosiła elektrony do tlenu, aby wytworzyć wodę. Zrobił to zakładając, że przewodnictwo ligandu może być wykonane przez ruchomą cząsteczkę rozpuszczalną w błonie, znaną jako koenzym Q, która przepuszczałaby dodatkowe protony przez błonę. Był to niezwykły wyczyn wyobraźni wykraczający daleko poza dane eksperymentalne dostępne w tym czasie. Cykl Q, jak nazwał go Mitchell, jest zasadniczo akceptowany dzisiaj. Próby Mitchella powtórzenia cyklu Q z Atpazą i oksydazą cytochromu nie powiodły się. Zgromadzone wyniki eksperymentalne w przeważającej mierze potwierdzają mechanizm sprzężenia konformacyjnego Boyera dla ATPazy, a Boyer otrzymał Nagrodę Nobla w dziedzinie chemii w 1997 roku. To, co jest dziś przedstawione w podręcznikach jako mechanizm fosforylacji oksydacyjnej, najlepiej scharakteryzowano jako mechanizm Mitchella-Boyera.

od połowy lat 70. Moyle przeszedł na emeryturę w 1983 r., a w 1985 r. Mitchell przeszedł na emeryturę jako dyrektor ds. badań, chociaż nadal kierował Instytutem; Peter Rich, bioenergetyk z Cambridge, został dyrektorem badań. Rich uzyskał finansowanie pozaszkolne, aby wspierać bardziej intensywne instrumentalnie badania, które zostały zlecone w miarę dojrzewania tej dziedziny. Oprócz kontynuowania pracy teoretycznej, Mitchell starał się uzyskać fundusze na utrzymanie Glynn jako instytucji. W tym przedsięwzięciu spotkał się z ograniczonym sukcesem, a po jego śmierci w 1992 roku jeszcze trudniej było uzyskać wsparcie dla Glynn per se, pomimo jego znakomitego rekordu sukcesu. Ostatecznie w 1996 r.Rich przeniósł działalność badawczą do University College London jako Glynn Laboratory of Bioenergetics. Tak więc to, co zostało rozpoczęte jako próba przeprowadzenia dużych badań poza uniwersyteckimi lub rządowymi laboratoriami, skończyło się wchłonięciem z powrotem do systemu uniwersyteckiego.

Bibliografia

obszerna Bibliografia publikacji Petera Mitchella znajduje się w Slater, 1994. W Bibliotece University of Cambridge znajduje się obszerne archiwum niepublikowanych prac Mitchella.

prace Mitchella

„bariera osmotyczna w bakteriach.”In the Nature of the Bacterial Surface, edited by A. A. Miles and N. W. Pirie. Oxford: Blackwell Scientific, 1949. „Transport fosforanów przez barierę osmotyczną.”Sympozjum of the Society for Experimental Biology 8 (1954): 254-261.

” a General Theory of Membrane Transport from Studies of Bacteria.”Nature 180 (1957a): 134-136.

” Pochodzenie Życia oraz tworzenie i organizowanie funkcji błon naturalnych.”In International Symposium on the Origin of Life on The Earth, edited by A. Oparin et al. Moskwa: Akademia Nauk ZSRR, 1957B.

z Jennifer Moyle. „Group-Translokation: a Consequence of Enzyme-Catalysed Group-Transfer.”Nature 182 (1958): 372-373.

Z Jennifer Moyle. „Sprzężenie metabolizmu i transportu poprzez enzymatyczną translokację substratów przez membrany. „Proceedings of the Royal Physical Society of Edinburgh 28 (1959): 19-27.

” struktura i funkcja w mikroorganizmach.”In the Structure and Function of Subcellular Components, edited by Eric Mitchell Crook. Sympozja Towarzystwa Biochemicznego 16. Cambridge, U. K.: Cambridge University Press, 1959.

„Approaches to the Analysis of Specific Membrane Transport.”In Biological Structure and Function, vol. 2, red. T. W. Goodwin i O. Lindberg. London: Academic Press, 1961. Referat Sympozjum Sztokholmskiego zaprezentowany we wrześniu 1960 roku.

„sprzęganie Chemiosmotyczne w fosforylacji oksydacyjnej i Fotosyntetycznej.”Biochemical Journal 79 (1961): 23P–24P. Abstrakt złożony w połowie lutego przed prezentacją na spotkaniu Towarzystwa biochemicznego i opublikowany w lipcu 1961 roku.

„Coupling of Phosphorylation to Electron and Hydrogen Transfer by a Chemi-osmotic Type of Mechanism.”Nature 191 (1961): 144-148.

„Biological Transport Phenomena and the Spatially Anizotropic Characteristics of Enzyme Systems Causing a Vector Component of Metabolism.”In Membrane Transport and Metabolism, edited by Arnost Kleinzeller and A. Kotyk. Praga: Czechosłowacka Akademia Nauk, 1962. Referat odczytany przez Mitchella w sierpniu 1960 roku na sympozjum w Pradze.

„sprzęganie Chemiosmotyczne w fosforylacji oksydacyjnej i Fotosyntetycznej.”Biological Reviews 41 (1966): 445-502. Krótsza wersja sprzężenia Chemiosmotycznego w fosforylacji oksydacyjnej i Fotosyntetycznej. Bodmin, Wielka Brytania: Glynn Research Ltd., 1966.

sprzężenie Chemiosmotyczne i Transdukcja energii. Bodmin, Wielka Brytania: Glynn Research Ltd., 1968.

„a Chemiosmotic Molecular Mechanism for Proton-Translokating Adenosine Triphosphatases.”FEBS Letters 43 (1974): 189-194. Prezentacja mechanizmu ATPazy Mitchella, w którym protony mają bezpośredni udział.

” Protonmotive Q Cycle: A General Formulation.”FEBS Letters 59 (1975): 137-139. Wczesna wersja cyklu Q.

„David Keilin’ s Respiratory Chain Concept and its Chemiosmotic Consequences.”In Les Prix Nobel en 1978. Stockholm: Nobel Foundation, 1979. Dostępne również od http://nobelprize.org/. Wykład Mitchella z Nagrodą Nobla, w którym przedstawiono rozwój teorii chemiosmotycznej i dokonano przeglądu jej stanu na ten czas.

Z Royem Mitchellem, Johnem A. Moodym, Ianem C. West, et al. „Chemiosmotic Coupling in cytochrom Oxidase: Possible Protonmotive o-Loop and O-Cycle Mechanisms.”FEBS Letters 188 (1985): 1-7. W tym artykule Mitchell przyznaje, że stosunek protonów wyrzucanych do elektronów jest niezerowy, ale proponuje, w jaki sposób jego podstawowy mechanizm przewodzenia ligandów może uwzględnić wyniki.

” podstawy metabolizmu wektorowego i Osmochemii.”Bioscience Reports 11 (1991): 297-346.

inne źródła

„Nature 402 (1999): 17. Ten artykuł jest próbą oceny historycznego znaczenia wkładu Mitchella w naukę. Orgel porównuje oryginalność i wpływ Mitchella z Kopernikiem i Darwinem.

Prebble, John N. „The Philosophical Origins of Mitchell’ s

Chemiosmotic Concepts.”Journal of the History of Biology 34 (2001): 433-460.

_____, i Bruce H. Weber. Wędrując po ogrodach umysłu: Peter Mitchell i tworzenie Glynn. New York: Oxford University Press, 2003. Jest to obecnie jedyna pełnometrażowa biografia Mitchella, a także relacja z jego Glynn Research Institute.

Saier, Milton. „Peter Mitchell i jego teorie Chemiosmotyczne.”ASN News 63 (1997): 13-21. W tym artykule oceniono również wkład Mitchella w naukę.

Slater, Edward C. ” Peter Dennis Mitchell, 29 Września 1920-10 Kwietnia 1992.”Biographical Memoirs of Fellows of the Royal Society 40 (1994): 282-305.

Weber, Bruce H. ” Glynn and the Conceptual Development of the Chemiosmotic Theory: A Retrospective and Prospective View.”Bioscience Reports 11 (1991): 577-647.

_____, i John N. Prebble. „An Issue of Originality and Priority: the Correspondence and Theories of Oxidative Phosphorylation of Peter Mitchell and Robert J. P. Williams, 1961-1980.”Journal of the History of Biology 39 (2006): 125-163.

Williams, Robert J. P. ” Possible Functions of Chains of Catalysts.”Journal of Theoretical Biology 1 (January 1961): 1-17. Złożony W Sierpniu 1960 Roku.

_____. „The History of Proton-Driven ATP Formation.”Bioscience Reports 13 (1993): 191-212.

_____. „Bioenergetyka i Peter Mitchell.”Trends in Biochemical Sciences 27 (2002): 393-394.

Bruce Weber

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany.