junio 13, 2021

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Las bacterias de los cables eléctricos respiran oxígeno con una eficiencia sin precedentes

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Micrografía de bacterias del cable que llegan a un extremo del oxígeno. El frente de oxígeno desnaturalizado se ve como una línea lechosa formada por bacterias más pequeñas que son atraídas a la interfaz junto con la capa inferior libre de oxígeno. Crédito: Stefano Sklipotti

Hace diez años, investigadores de la Universidad de Aarhus en Dinamarca informaron del descubrimiento de una bacteria de un centímetro de largo que sobrevive al conducir una corriente eléctrica de un extremo al otro. Los investigadores ahora están documentando que solo unas pocas células funcionan con un consumo de oxígeno extremadamente alto, mientras que el resto de las células procesan los alimentos y crecen sin oxígeno. Maravillosa forma de vida.


Los humanos necesitamos comida y oxígeno para sobrevivir.

Ahora, imagina si el oxígeno solo estuviera presente en la cima de la montaña y la comida solo en el valle. Así es como se ve el mundo cable bacteriasQue vive en el fondo de mares y lagos. Para ellos, el oxígeno solo está disponible en la superficie inferior, mientras que la comida está enterrada un centímetro más abajo.

Biocables

“A medida que otros organismos intentan resolver el problema moviendo el oxígeno y los alimentos hacia arriba y hacia abajo, las bacterias del cable han evolucionado Cableado eléctrico. Cuando se consumen alimentos, producen electrones y los envían a través de “bioalambres” a la superficie para reducir el oxígeno del agua, dice Lars Peter Nielsen, director del Centro de Microbiología Electrofisiológica de la Universidad de Aarhus, Dinamarca.

Las bacterias del cable están formadas por muchas células en la línea. Puede crecer centímetros de largo, células cubiertas con una capa común donde se extienden los cables.

Los investigadores colocaron las bacterias del cable en un compartimento pequeño y transparente. En el medio, las bacterias acceden al lodo libre de oxígeno lleno de comida, mientras que el oxígeno se difunde por los bordes. Justo cuando se agotó el oxígeno del intruso, muchas bacterias unicelulares formaron un frente distinto. En esta situación específica, lucharon por capturar alimentos y oxígeno de ambos lados simultáneamente.

“En el microscopio, vi cómo las bacterias de un solo cable se colocaban en la frente con un extremo en la región del oxígeno”, explica Stefano Scilipoti, Ph.D. Estudiante en el Centro de Biología Acuática de la Universidad de Aarhus y Descubridor Principal.

Las bacterias de los cables eléctricos respiran oxígeno con una eficiencia sin precedentes

En el laboratorio, las bacterias del cable se colocaron en una pequeña cámara transparente. En el medio, las bacterias acceden al lodo libre de oxígeno lleno de comida, mientras que el oxígeno se difunde por los bordes. Crédito: Maria Blach Nielsen

Menos del 10% de las células “respiran”

Skellibuty observó cómo una sola bacteria de cable puede distorsionar la premisa hecha por bacterias nadadoras unicelulares. Las bacterias del cable respiran tanto oxígeno que las bacterias unicelulares han tenido que acercarse al borde de una habitación para conservar Suministro de oxígeno Necesitaba un respiro. Las bacterias del cable pueden sumergir algunas células en oxígeno, y el tamaño de la distorsión – en términos de laboratorio llamado “golpe” – permitió el cálculo de la cantidad de oxígeno consumido.

“Menos del 10% de las células de las bacterias del cable consumieron oxígeno, pero lo hicieron a una tasa que coincide con las tasas más altas conocidas en biología. Esto solo funciona porque las bacterias del cable actúan sobre corriente eléctrica Entre el contacto celular con el oxígeno y las células que procesan los alimentos. Por lo tanto, las células que consumen oxígeno pueden concentrarse solo en esta tarea, mientras que las otras células están digiriendo. comida Nacen nuevas células “, dice Schlipotti.

Cables para máquinas bacterianas

Los antepasados ​​de las bacterias del cable vivían sin oxígeno. Bacterias anaeróbicas, como las llamas. Para estas bacterias, el oxígeno es tóxico y la exposición prolongada eventualmente conduce a la muerte. Con el desarrollo del contacto eléctrico con el oxígeno, las bacterias del cable pueden explorar el poder de respirar oxígeno sin someter muchas células a la presión del oxígeno, obteniendo así lo mejor de él. Oxígeno (Más energía) y evitar el descanso (deterioro Células).

En el Centro de Microbiología, la búsqueda continúa para descubrir los mecanismos especiales que permiten que esta forma eléctrica única sobreviva.

El estudio fue publicado en Avances de la ciencia.


Pérdida de voltaje en bacterias conductoras de electricidad


más información:
Consumo de oxígeno de las bacterias individuales del cable Avances de la ciencia (2021). Advances.sciencemag.org/lookup….1126 / sciadv.abe1870

Introducción de
Universidad de Aarhus

La frase: Las bacterias del cable eléctrico respiran oxígeno con una eficiencia sin precedentes (2021, 10 de febrero). Obtenido el 10 de febrero de 2021 de https://phys.org/news/2021-02-electric-cable-bacteria-oxygen-unheard.html

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