Comment est synthétisé l'ATP (3/5) ?

->  L'ATP peut être synthétisé par un gradient de protons artificiel

->  Chaîne de transfert d'électrons=pompe à protons

3 - Expression du gradient de protons

En terme énergétique, le gradient de protons généré à travers le thylacoïde à la lumière correspond à une différence de potentiel électrochimique de protons. A ce titre il est constitué de deux composantes : une composante électrique (DY ) et une composante de concentration (DpH ). On peut écrire l'expression :

DmH⁺ = FDY - RTDpH

dans laquelle DY = différence de potentiel électrique transmembranaire en V, DpH = différence de pH. (F est la constante de Faraday, R est la constante des gaz parfaits et T = la température en °K). La valeur de DmH⁺ est alors exprimée en J.mo^l-1

Le gradient de protons peut s'exprimer également en unité électrique. On parle alors de force proton motrice qui s'exprime en V :

Dp = DmH⁺ / F = DY - RT / FDpH

qui devient à 25°C et en mV : Dp = DY - 59 DpH

- Dans le cas des thylakoïdes, en état stationnaire à la lumière, le gradient de protons n'est représenté que par un DpH (en raison d'une perméabilité élevée de cette membrane aux ions Cl- et Mg²⁺). L'expression de la force proton motrice devient : Dp = - 59 DpH. Le pH du lumen est acide (environ 5) et celui du stroma est alcalin (environ 8). La valeur du DpH est donc de 3 et la force protonmotrice d' environ -180 mV.

En conclusion, à la lumière la chaîne de transfert des électrons génère une force protonmotrice. Cette force dirige un mouvement de protons à travers l'ATP synthase, ce qui permet le fonctionnement de l'enzyme dans le sens de la synthèse (voir ATP synthase).

->  Transport de protons à travers la membrane du thylacoïde

->  Rendement des photophosphorylations acyclique et cyclique