Peter D. Mitchell: O homem que estava certo sozinho

Em 1961, Peter Mitchell propôs que as células produzem ATP bombeando prótons através de uma membrana e permitindo que eles retornem por ela. A ideia era tão estranha à bioquímica vigente que a maior parte da área simplesmente a rejeitou. Dois anos depois, esgotado pela oposição institucional e pela saúde debilitada, ele renunciou ao seu cargo universitário, restaurou uma mansão arruinada na Cornualha e construiu seu próprio laboratório dentro dela. Dezessete anos depois, o Prêmio Nobel de Química.

Mitcham

Peter Dennis Mitchell nasceu em 29 de setembro de 1920 em Mitcham, Surrey, filho de Christopher Gibbs Mitchell, um funcionário público, e de Kate Beatrice Dorothy Taplin. Seu tio era Sir Godfrey Mitchell, presidente da empresa de construção George Wimpey — uma conexão familiar com recursos financeiros significativos que importaria mais tarde, quando Mitchell precisou financiar uma ciência que mais ninguém financiaria.

Ele estudou no Queen's College, em Taunton, e depois no Jesus College, em Cambridge, onde cursou o Natural Sciences Tripos e se especializou em bioquímica.

Cambridge e a penicilina

Em 1942, Mitchell assumiu um cargo de pesquisa no Departamento de Bioquímica de Cambridge. Seu doutorado veio lentamente: foi-lhe concedido em 1951, por um trabalho sobre o modo de ação da penicilina, ou seja, sobre como uma molécula age em uma membrana bacteriana. As membranas continuariam sendo seu tema pelo resto de sua vida.

Em 1955, o professor Michael Swann o convidou para Edimburgo para estabelecer uma Unidade de Biologia Química no Departamento de Zoologia. Ele foi promovido a Professor Sênior (Senior Lecturer) em 1961 e a Leitor (Reader) em 1962. Em 1963, ele renunciou.

A hipótese quimiosmótica

A ideia que ele publicou na revista Nature em 1961 abordava a maior pergunta sem resposta da bioquímica. Todos sabiam que o ATP era a moeda energética da célula. Ninguém sabia como as células realmente o produziam. A suposição reinante era de que algum intermediário químico de alta energia devia acoplar a oxidação dos alimentos à síntese de ATP — e laboratórios do mundo todo caçavam esse intermediário, sem sucesso.

Mitchell disse que não havia tal intermediário. O acoplamento, argumentou ele, não era químico, mas espacial. A respiração bombeia prótons através de uma membrana, construindo um gradiente eletroquímico — uma diferença tanto em concentração quanto em voltagem entre um lado e o outro. Esse gradiente é a energia armazenada. O ATP é produzido quando os prótons fluem de volta através dele por meio de uma enzima específica na membrana.

Esta foi uma proposta ofensiva de duas maneiras. Ela transferiu o problema da química solúvel para a estrutura da membrana, que a maioria dos bioquímicos da época considerava um recipiente inerte em vez de uma máquina. E foi apresentada amplamente com base teórica por um homem com um histórico de publicações modesto.

Glynn House

Tendo deixado Edimburgo em 1963, Mitchell passou dois anos supervisionando a restauração da Glynn House em Cardinham, na Cornualha. No mesmo período, fundou a Glynn Research Ltd com Jennifer Moyle, sua colaboradora de longa data, para realizar pesquisas biológicas fundamentais em seus próprios termos e às suas próprias custas.

É o caso mais literal na ciência moderna de um pesquisador construindo sua própria instituição porque as existentes não o abrigariam. A partir de Glynn, ele elaborou a teoria, publicando o principal desenvolvimento na Biological Reviews em 1966 e avançando para o trabalho teórico sobre cadeias de transporte de elétrons e o ciclo Q, o mecanismo de transporte de prótons dentro da cadeia respiratória.

Veficação

As evidências se acumularam contra os céticos. Os experimentos de André Jagendorf em cloroplastos mostraram que uma diferença de pH artificialmente imposta através de uma membrana — um gradiente de prótons e nada mais — podia impulsionar a síntese de ATP. Em seguida, a ATP sintase foi identificada: a enzima de membrana exigida pelo esquema de Mitchell, funcionando como um canal através do qual os prótons que retornam impulsionam a produção de ATP.

A Royal Society o elegeu membro (Fellow) em 1974. O Prêmio Rosenstiel veio em 1976. Em 1978, ele recebeu o Prêmio Nobel de Química — não compartilhado — "por sua contribuição para a compreensão da transferência de energia biológica através da formulação da teoria quimiosmótica". A Medalha Sir Hans Krebs veio no mesmo ano, e a Medalha Copley da Royal Society em 1981. Ele morreu em 10 de abril de 1992.

Por que Mitchell importa

A quimiosmose é agora ensinada como fato em todos os cursos introdutórios de biologia, o quão radical ela era. Mitchell explicou a transação energética central da vida — como mitocôndrias e cloroplastos convertem alimentos e luz solar em energia utilizável — e ele explicou isso corretamente enquanto quase todos os qualificados para julgar pensavam que ele estava errado.

A maneira como isso ocorreu é tão instrutiva quanto o conteúdo. Ele provou estar certo a partir de um laboratório privado em uma casa restaurada na Cornualha, financiado fora do sistema de bolsas, trabalhando com um colaborador principal. O consenso, demonstra sua carreira, é uma descrição do que um campo atualmente acredita, não uma medida do que é verdade.