Miért bélbolyhok baktériumok vezető, a tudomány és az élet
Miért bélbolyhok baktériumok vezető
A villamos vezetőképesség a fehérje függelékek baktériumok Geobacter sulfurreducens miatt vékony szerkezeti jellemzői.
Jellemzően, a fehérje molekulák és a szupermolekuláris protein komplexek nem folytat elektromos áram. Vannak azonban kivételek, és egyikük - ivás, vagy bélbolyhok baktériumok Geobacter sulfurreducens. Pili úgynevezett hosszú fehérje szerkezetek ül a bakteriális sejt felszínén (ezért a baktérium néz szőrös), és végrehajtja a különböző funkciókat.
Hálózati vezetőképes fehérje szálak G. sulfurreducens (Illusztráció Anna Klimes és Ernie Carbone, umass Amherst).
Néhány évvel ezelőtt, a kutatók megállapították, hogy a bélbolyhok G. sulfurreducens képesek áramvezetôvé - rajta keresztül hosszú pilyam G. sulfurreducens szivattyúk elektronokat más baktériumok, amelyek a közösségi élethez. Vezetőképesség bakteriális bélbolyhok összemérhető volt a vezetőképesség fémek, a jelenlegi átviteli zajlik egy meglehetősen nagy távolság mérése baktériumok (tíz mikrométer), de teljesen tiszta volt, hogy ez miért történik - modelltől függően bélbolyhok G. sulfurreducens. nincs aktuális folytatnak nem kéne.
Riddle megoldódott az alkalmazottak, a University of Massachusetts Amherst és kollégái a Brookhaven National Laboratory, a US Department of Energy. Pili képződnek piiin fehérjék, amelyek közül sok molekulák csatlakozott egy hosszú távú, és ha megpróbálja a bélbolyhok szorosan, látni fogod, ismétlődő elemeket bennük.
A rendszer segítségével a röntgendiffrakciós módszerek azt találtuk, hogy a vezető szálakat egyik fontos jellemzője - ismételt intervallum 0,32 nm a szerkezetükben. De a törzs G. sulfurreducens. akinek ivás elvesztette a képességét a villamos energia, mint hosszában ismétlődik a bélbolyhok 0,32 nanométer nincs különbség.
Továbbá, a nem-vezető ivóvíz voltak fosztva aminosavak aromás kémiai csoportokkal. Ismeretes, hogy az aromás vegyületek (a legegyszerűbb és a jól ismert, amely egy a benzol tankönyvrészlege) elektronsűrűség egyenletesen eloszlik valamennyi gyűrűt alkotó atomok; más szóval, az összes az elektronok részt vesz a létrehozása a molekula, mintha maszatos egyenletesen az egész aromás csoport.
Amikor a konvergencia és az átfedéseket az elektron pályák két aromás molekulák, elektronok, mint ez lesz azok használatát az új terület, ami megy viszonylag simán. Ha az ilyen szorosan elhelyezett gyűrűk sorakoznak pontból a B pont, A és B között történik a vezetőképesség. Aromás csoportok kinyúlnak bélbolyhok G. sulfurreducens mint lépcsőfokok egy csigalépcső, dobott egymásra az elektronok. Fontos, hogy ezek a megfelelő távolságban egymástól, és hogy a fent említett ismétlődő 0,32 nm lefolytatásában bolyhok G. sulfurreducens csak ez a helyes távolság.
Itt egy cikk a mBio is mondja, hogy az oka a jól ismert jelenség a vezető szálakat - a korábbi kísérletekben az elektromos vezetőképesség nőtt csaknem 100 alkalommal a savasodás, a környezet. Azt találtuk, hogy a csökkenő pH-10-2 (azaz, a növekvő savasság) szükséges az elektromos időszakos 0,32 nm-es réseket pilyah még hangsúlyosabbá vált, és elkezdenek áramot vezet jobb.
Figyelem, amelyek „elektromosan baktériumok” érthető, mert részeg - egy kész nanoszálakon hogy lehet olcsón és könnyen nőtt egy kémcsőben, majd gyűjtsük tőlük néhány nanoelektronika. Ha ivás geobacterial bizonyulnak hatékonynak, és ha megtalálják a módját, hogy mégis valahogy javítani őket, akkor talán a közeljövőben várjuk modulokat a bakteriális fehérje alapú.
Lásd még:
