luckyea77 (luckyea77) wrote,
luckyea77
luckyea77

Category:

Биологи нашли способ включать и выключать «электронное дыхание» глубоководных бактерий



Глубоко под морским дном крохотные бактерии «выдыхают» электричество через длинные тонкие трубки, и теперь ученые обнаружили, как регулировать этот процесс.

Почти все живые существа дышат кислородом, чтобы избавиться от лишних электронов при преобразовании питательных веществ в энергию. Однако, не имея доступа к кислороду, почвенные бактерии, живущие глубоко под океаном или похороненные под землей на протяжении миллиардов лет, разработали уникальный способ дышать. Например, бактерии, которые принадлежат к роду Geobacter. Их можно найти по всему миру. Они находятся глубоко под землей в почвах, полностью лишенных кислорода. Люди полагаются на него, чтобы преобразовывать пищу в полезную энергию и поглощать электроны, оставшиеся от этого метаболического процесса. Если оставшиеся электроны накапливаются, они быстро станут токсичными для организма.

Так же, как и люди, микробы Geobacter генерируют ненужные электроны во время метаболизма, но у них нет доступа к кислороду, как у человека. Чтобы избавиться от лишних электронов, бактерии покрывают себя тонкими проводящими нитями — нанопроволокой. Они переносят электроны от одних бактерий к другим, или минералам в окружающей среде, таким, как оксид железа.

Эти тонкие нанопроволоки в 100 000 раз меньше ширины человеческого волоса и переносят электроны на огромные расстояния, в сотни и тысячи раз превышающие длину тела исходной бактерии.

«Я не могу дышать кислородом, который находится на расстоянии 100 метров от меня, — заявил Нихил Мальванкар, доцент кафедры молекулярной биофизики и биохимии в Йельском университете. — Каким-то образом бактерии используют эти нанопровода как трубку, которая в 100 раз больше их размера, чтобы дышать на таких больших расстояниях». Этот впечатляющий подвиг генерирует электрический ток, поскольку электроны непрерывно проходят через длинные нанопроволоки.

Хотя ученые обнаружили эти нанопроволоки еще в начале 2000-х годов, Мальванкар и его коллеги только недавно выяснили, из чего на самом деле сделаны сотовые трубки. В недавнем исследовании команда ученых внимательнее изучила структуру пилей, предварительно удалив гены нанопроволок у выращенной в лаборатории бактерии Geobacter Sulfurreducens. С помощью криоэлектронной микроскопии ученые обнаружили два разных белка — PilA-N и PilA-C — в каждой нити.

Раньше о такой конструкции никто не подозревал. Этот двухпозиционный переключатель позволит ученым контролировать работу и дыхание бактерий.

По словам авторов, понимание того, как бактерии создают нанопровода, позволит ученым настроить бактерии для выполнения множества функций — от борьбы с патогенными инфекциями или биологически опасными отходами до создания живых электрических цепей. Это также поможет ученым, стремящимся использовать бактерии для выработки электроэнергии, создания биотоплива и даже разработки самовосстанавливающейся электроники.

Источник

Tags: бактерия
Subscribe

Posts from This Journal “бактерия” Tag

promo luckyea77 декабрь 30, 15:00 8
Buy for 10 tokens
По этой ссылке (или этой) можно скачать информационную базу для программы "1С:Предприятие". С помощью данной базы можно готовиться и сдавать экзамены по темам: - Электробезопасность - Основы промышленной безопасности А.1 - Специальные требования промышленной безопасности: Б 9.31.…
  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your IP address will be recorded 

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 3 comments