Comment est synthétisé l'ATP (2/5) ?
-> L'ATP peut être synthétisé par un gradient de protons artificiel
2 - La chaîne de transfert des électrons fonctionne comme une pompe à protons.
Des thylakoïdes en suspension dans un milieu faiblement tamponné sont placés dans une cuve thermostatée. Une électrode de pH reliée à un enregistreur est placée dans la suspension qui est agitée continuellement. Une source de lumière blanche permet de faire des transitions obscutité/lumière.
Remarque : dans cette expérience il n'y a ni ADP ni Pi donc aucune synthèse d'ATP possible.
Mouvements des protons à travers la membrane des thylacoïdes.
Dispositif pour mesurer les mouvements de protons à travers les thylacoïdes à la lumière (à gauche) et enregistrement des variations de concentrations de protons du milieu de suspension lors de transitions obscurité / lumière (à droite).
Résultats : les résultats montrent que la lumière provoque une diminution extrêmement rapide de la concentration en protons du milieu. La variation de concentration se stabilise et se maintient constante tant que la source lumineuse reste allumée. Par contre, lors du retour à l'obscurité, la concentration en protons augmente lentement pour atteindre la valeur observée initialement.
On en déduit que le transfert des électrons à la lumière provoque un influx vectoriel de protons à travers le thylakoïde. On constate également que l'entrée (active) des protons à la lumière est extrêmement rapide tandis que la sortie des protons (par diffusion passive) lors du retour à l'obscurité est beaucoup plus lente. Cette diffusion lente traduit la faible conductance de la membrane aux protons.
Expériences complémentaires :
- l'addition d'une faible concentration d'un agent protonophore (comme le CCCP pour carbonyl cyanide phényl hydrazone) à la lumière provoque un retour immédiat à la concentration initiale (sortie extrêmement rapide des protons du thylakoïde) ;
- l'addition de CCCP à l'obscurité empêche les mouvement de protons à la lumière (aucune variation de concentration en protons est observée).
-> Expression du gradient de protons
-> Transport de protons à travers la membrane du thylacoïde
-> Rendement des photophosphorylations acyclique et cyclique
