La théorie émise par Peter Mitchell (1920-1992), qu'il baptisa théorie chimiosmotique, bouleversa la bioénergétique. Jusqu'alors, on considérait que l'oxydation des substrats respiratoires dans les mitochondries était couplée avec la synthèse endergonique (consommatrice d'énergie) d'ATP (adénosine triphosphate) par phosphorylation de l'ADP : ADP (adénosine diphosphate) + phosphate + énergie → ATP. Des « enzymes de couplage » devaient récupérer l'énergie potentielle chimique des substrats consommés. Pour étayer cette hypothèse, on observait que des « agents découplants » artificiels (2,4-dinitrophénol, détergents) abolissaient les phosphorylations. Mitchell, qui avait formulé sa théorie dès 1961, postule, en 1977, que : les enzymes de couplage n'existent pas ; les oxydations respiratoires génèrent des flux de protons à travers la membrane interne des mitochondries ; les flux de protons activent des ATP-synthétases qui phosphorylent l'ADP. Il a effectivement mesuré des différences de concentration en protons de part et d'autre de la membrane interne et vérifié la perméabilisation de la membrane, et donc la destruction des gradients de protons, par les découplants artificiels. Des ATP-synthétases ont été isolées ultérieurement. La théorie s'applique aussi aux phosphorylations photosynthétiques.
Paul MAZLIAK
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