Las Bacterias Eléctricas Podrían Ser Utilizadas Para Bio-Batería

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Comprender cómo funciona shewanella oneidensis es un paso importante hacia las bio-baterías y otras aplicaciones.

En un paso importante hacia la creación de "bio-baterías", un nuevo estudio revela cómo las bacterias producen electricidad cuando las proteínas de sus membranas celulares entran en contacto con una superficie mineral.

Los científicos han sabido por algún tiempo que una familia de bacterias marinas conocida como Shewanella oneidensis, que se encuentra en los sedimentos y el suelo del océano profundo, puede crear corrientes eléctricas cuando se expone a metales pesados ​​como el hierro y el manganeso.

En un estudio publicado hoy (25 de marzo) en la revista Proceedings de la Academia Nacional de Ciencias, los investigadores muestran que estas proteínas pueden transportar electrones a través de una membrana a una velocidad lo suficientemente rápida como para producir la energía que las bacterias necesitan para sobrevivir.

Así como los humanos respiran oxígeno y lo usan para generar energía, Shewanella Las bacterias pueden usar minerales como el óxido de hierro para la respiración, dijo a WordsSideKick.com un coautor del estudio, Liang Shi, microbiólogo del Laboratorio Nacional del Noroeste del Pacífico en Richland, Washington. Se sabe que las bacterias producen una corriente transportando electrones a través de sus membranas celulares, "pero no se comprende bien cómo se produce esta transferencia de electrones de bacterias a minerales", dijo Shi.

Hay dos posibilidades principales de cómo sucede: las proteínas de membrana pueden transferir electrones directamente a la superficie del mineral, o las proteínas pueden usar otras moléculas para ayudarlos a transportar electrones a través de la membrana celular.

Para mostrar cómo las proteínas de membrana en estas bacterias producen una corriente eléctrica, los investigadores crearon una estructura burbujeante de moléculas grasas tachonadas con estas proteínas, que imitaban la membrana celular de la bacteria. Es mucho más fácil estudiar estas burbujas que las células bacterianas reales, que están llenas de otras estructuras, dijo Shi. Los experimentos también se realizaron en un ambiente libre de oxígeno, ya que el oxígeno puede interferir con las reacciones químicas.

Las burbujas contenían un donante de electrones en el interior y estaban expuestas a un mineral que contenía hierro en el exterior. Los investigadores midieron la velocidad de la corriente eléctrica que se desarrolló a través de la membrana.

La velocidad de esta corriente fue muy rápida, lo suficientemente rápida como para sugerir que las bacterias usen este mecanismo para crear sus corrientes eléctricas en la naturaleza.

"Nuestra investigación muestra que estas proteínas pueden" tocar "directamente la superficie del mineral y producir una corriente eléctrica, lo que significa que es posible que las bacterias se encuentren en la superficie de un metal o mineral y conduzcan electricidad a través de sus membranas celulares", señaló el líder del estudio. Tom Clarke, biólogo de la Universidad de East Anglia, Reino Unido, dijo en un comunicado.

Comprender cómo funcionan estas bacterias podría permitir a los científicos desarrollar bio-baterías que podrían almacenar energía para sensores en entornos remotos, por ejemplo. A la inversa, el proceso inverso (poner electricidad en las bacterias) podría usarse para hacer que las bacterias fabriquen materiales útiles.

Las bio-baterías ya están siendo desarrolladas, dijo Shi, aunque no como parte de esta investigación. La siguiente pregunta es cómo encajan estas proteínas de transferencia de electrones en todo el sistema, no solo dentro de las burbujas de laboratorio, dijo.

Seguir Tanya Lewis en Gorjeo y Google+. Síguenos @wordssidekick, Facebook & Google+. Artículo original en WordsSideKick.com.com.


Suplemento De Vídeo: Conexión de baterías en paralelo: peligros y desventajas.




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