Náttúrufræðingurinn - 1979, Page 32

líforkufræði þeim algerlega andsnúnir
og ollu þær þ\ í miklu fjaðrafoki, sem
leiddi til þess að Mitchell varð skyndi-
lega mjög þekktur í vísindaheiminum.
Fyrst í stað stóðu litlar tilraunaniður-
stöður að baki ósmósukenningunni, og
sem dæmi er sú saga sögð, að Mitchell
hafi eitt sinn verið staddur á alþjóð-
legri ráðstefnu og kynnt þar hug-
myndir sínar, og hafi ltans helsta
sönnunargagn verið línurit, er sýndi
að fylgjendum osmósukenningarinnar
fjölgaði sem veldisfalli af tíma! Kenn-
ingin gaf hinsvegar strax hugmyndir
að fjölmörgum tilraunum, sem smátt
og smátt hafa rennt undir hana mjiig
sterkum stoðum.
Öll fjögur atriðin í kenningunni
hafa verið staðfest nteð tilráunum og
vil ég aðeins minnast á þær einföld-
ustu. Tilraunirnar eru taldar upp í
sömu röð og atriðin í kenningunni,
sem þær staðfestu.
1. Ef gerilfrumur eru skyndilega sett-
ar í nægilega súrt umhverfi til að gefa
sýruhallanda, er svarar til að minnsta
kosti tveggja ]tH eininga mun yfir
himnuna þá streyma vetnisjónir inn
og um leið myndar ATPasinn ATP.
Á svipaðan hátt má stilla sýruhall-
andann á núll og þá kljúfa frumurnar
Ad’P og dæla út vetnisjónum tii að
reyna að viðhalda ákveðnum hall-
anda.
2. Mjög auðvelt er að taka gerilfrum-
ur, setja þær í tilraunaglas með nægri
næringu, en engu súrefni, þannig að
<")!! öndun stöðvast. Síðan eru gefnir
smá skammtar af súrefni og þá dæla
gerlarnir út vetnisjónum, sent breyta
sýrustiginu í glasinu. Með því að nota
næman pH mæli má fylgjast rnjög ná-
kvæmlega með þessum breytingum.
Þannig er hægt að ákveða hlutfallið
rnilli fjölda vetnisjóna, sem er dælt
út fyrir hvert súrefnisatóm sem er
nýtt, jt.e. H+/0. Með svipuðum að-
ferðum má rnæla hve margar ATP
sameindir myndast fyrir hvert súrefn-
isatóm, þ.e. P/O. Þessi hlutföll gefa
til kynna hver nýtnin er í hverju lil-
felli og getur hún verið mjög mismun-
andi eftir aðstæðum og tegundum líf-
vera.
3. Það má sýna að þegar nauðsynleg
efni eru tekin upp, t.d. amínósýrur,
þá eru þær teknar upp ásamt vetnis-
jónum eða öðrum kátjónum (t.d.
Na+). Hægt er að mæla bæði sýru-
styrkshallanda og himnuspennuna og
sýna fram á að frymið er basískt mið-
að við umhverfið og að innra borð
frumuhimnunnar er mínus hlaðið
miðað við ytra borðið. Aftenglarnir
geta vissulega flutt jónir og þeir
brjóta niður himnuspennuna og valda
því að fruman getur ekki myndað
ATP og ekki flutt inn efni eins og
amínósýrur o.fl.
4. RFK og ATPasinn sitja vissulega í
himnunni og sarna gildir auðvitað
um öll önnur flutningskerfi.
Það varð jx') fljótlega ljóst að ekki
var liægt að útskýra orkuhlöðuna ein-
göngu sent sýrustyrkshallanda ]>ví
hann var mjög breytilegur og ólíklegt
að hann yrði nokkurn tímann nógu
mikill við eðlilegar aðstæður til að
drífa myndun ATP. Því kont sú hug-
mynd fram að orkuhlaðan væri bæði
samsett úr sýrustyrkshallanda og
himnuspennu. Þannig íæst sá lteild-
arkraftur sem verkar yfir himnuna
og er honum lýst með afbrigði af
Nernst-jöfnu. Sá kraftur kallast „pró-
tónuafl" (Proton motive lörce) og er;