在邁向“生物爆炸”的重要一步中，一項新的研究揭示了細菌在細胞膜中的蛋白質與礦物質表面接觸時如何產生電力。
科學家已經知道一個被稱為海洋細菌的家族Shewanella Oneidensis在深海沉積物和土壤中發現，可能會在暴露於鐵和錳等重金屬時產生電流。
在今天（3月25日）在美國國家科學院雜誌論文集（3月25日）發表的一項研究中，研究人員表明，這些蛋白質可以以足夠快的速度渡過膜上的電子，以產生細菌生存所需的能量。
就像人類呼吸氧氣並用它產生能量一樣，Shewanella細菌可以使用氧化鐵等礦物質進行呼吸。已知細菌通過將電子穿過其細胞膜的電流而產生電流，“但是，這種電子從細菌轉移到礦物質的轉移尚不清楚，” Shi說。
發生這種情況的主要可能性有兩種：膜蛋白可能直接將電子傳遞到礦物表面，或者蛋白質可能會使用其他分子來幫助它們在整個細胞膜上運載電子。
展示這些膜蛋白如何細菌產生電流，研究人員創建了一個用這些蛋白質的脂肪分子的脂肪分子結構，該結構模仿了細菌的細胞膜。 Shi說，研究這些氣泡比真正的細菌細胞容易得多，這些細菌細胞擠滿了其他結構。由於氧氣會干擾化學反應，因此還在無氧環境中進行實驗。
氣泡在內部包含一個電子供體，並在外部暴露於含鐵的礦物上。研究人員測量了整個膜開發的電流的速度。
該電流的速度非常快 - 足以表明細菌使用這種機制在自然界中創建其電流。
英國東安格利亞大學的研究領袖湯姆·克拉克（Tom Clarke）在一份聲明中說：“這些蛋白質可以直接接觸礦物表面並產生電流，這意味著細菌有可能躺在金屬或礦物質的表面上，並通過其細胞膜進行電力。”
了解這些細菌功能如何使科學家發展生物爆發例如，這可以在遠程環境中存儲傳感器的能量。相反，可以使用反向過程 - 將電力輸入細菌 - 使細菌生產有用的材料。
什（Shi）說，儘管不是這項研究的一部分，但已經開發了生物爆發。他說，下一個問題是這些電子刺激蛋白如何適合整個系統，而不僅僅是實驗室氣泡。
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