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        導(dǎo)電細(xì)菌的電壓損失
        
			
        
				2019-04-19 11:01:32
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        一個(gè)國(guó)際研究小組對(duì)電纜細(xì)菌有了新的認(rèn)識(shí)。利用激光，研究人員在電子穿過導(dǎo)電細(xì)菌時(shí)跟蹤電子，并根據(jù)細(xì)菌中的電勢(shì)，計(jì)算出細(xì)菌在電壓超過3厘米的深度處不能有效地發(fā)揮作用。失利。
        

        導(dǎo)電細(xì)菌的電壓損失
        

        來自荷蘭和奧地利的同事們，奧胡斯大學(xué)的研究人員使用激光光譜儀作為先進(jìn)的伏特計(jì)，通過超過毫米長(zhǎng)距離的電纜細(xì)菌跟蹤電子，這比以前在任何生物體中測(cè)量的長(zhǎng)一千倍。
        

        利用他們的測(cè)量結(jié)果，研究人員還計(jì)算了通過單個(gè)電纜細(xì)菌(每毫米約12至14毫伏)的電壓損失，因此還計(jì)算了它們可以到達(dá)無氧海床的距離，而不會(huì)喪失其導(dǎo)電能力：“如果它們向下延伸超過三厘米進(jìn)入沉積物，它們將會(huì)遇到麻煩。原則上，單個(gè)細(xì)菌可以長(zhǎng)于三厘米，但是它們必須上下蜿蜒，以便它們?cè)谘鯕庵g交替 - 沉積物中富含無氧的環(huán)境，“奧胡斯大學(xué)電子生物學(xué)中心(CEM)的Andreas Schramm教授解釋道。
        

        一張泥濘的畫面
        

        CEM基礎(chǔ)研究中心成立于2017年，旨在找到七年前在Aarhus Bugt海底發(fā)現(xiàn)這些生活電纜后如雨后春天出現(xiàn)的一些問題的答案。
        

        生物體結(jié)構(gòu)如何成為有效的電導(dǎo)體?電纜細(xì)菌如何在細(xì)胞之間分配能量?他們?nèi)绾问褂媚芰?那時(shí)，研究人員對(duì)這些細(xì)長(zhǎng)細(xì)菌的情況只有一個(gè)泥濘的畫面。細(xì)菌將電子從無氧泥漿中將海床中的幾厘米向下輸送到富含氧氣的泥漿和表面上的淤泥，使它們可以一端食用，另一端呼吸。
        

        在顯微鏡下觀察活電纜細(xì)菌并將它們暴露于共振拉曼光譜后，研究小組已經(jīng)接近其中一個(gè)答案。他們的研究結(jié)果發(fā)表在5月7日的PNAS科學(xué)期刊上。
        

        拉曼光譜用激光照射分子。散射光的頻率分布使得可以讀取分子??的能級(jí)。
        

        “在這種情況下，我們使用該儀器作為先進(jìn)的電壓表，我們針對(duì)特定類型的蛋白質(zhì)，細(xì)胞色素，在電纜中，”該出版物的第一作者，奧胡斯大學(xué)博士生Jesper T. Bjerg說。 。
        

        停電
        

        CEM負(fù)責(zé)人Lars Peter Nielsen教授說：“所有的活細(xì)胞都會(huì)移動(dòng)電子，并試圖將它們停放在所謂的細(xì)胞色素中。有更多的免費(fèi)停車位，電位越高。使用我們先進(jìn)的電壓表，我們有現(xiàn)在測(cè)量了可用的停車位，從而測(cè)量了每個(gè)細(xì)胞色素沿著單個(gè)電纜細(xì)菌的電線的電勢(shì)，而這些電線將電子從細(xì)菌的一端傳導(dǎo)到另一端。我們的測(cè)量結(jié)果表明電池末端的電位最低。來自食物來源的電子正在被加載，而另一端則是最高電位，電子被釋放到氧氣中。
        

        作為研究的一部分，研究人員用激光切斷了細(xì)菌的上端(即將電子轉(zhuǎn)移到水中的氧氣的末端)。這導(dǎo)致細(xì)菌剩余部分的電勢(shì)迅速下降，表明細(xì)胞色素中的停車位充滿了由于斷電而無法進(jìn)一步獲得的電子。
        

        “這是第一次在單個(gè)電纜細(xì)菌中證明了電子傳輸。與此同時(shí)，我們使用了一種成熟的方法，證明了我們?cè)诓煌该髂酀{柱中使用非常規(guī)方法進(jìn)行初始測(cè)量的結(jié)果，”Lars Peter說。尼爾森。
        
			

			
          
        
			
        
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