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¿Cuáles son Nanowires bacteriano?

Algunas bacterias utilizan eléctricamente partes sobresalientes conductoras para transferir los electrones para los diversos propósitos. Éstos se conocen como nanowires bacterianos.

Propósito de la transferencia del electrón

La respiración es la producción de energía, que las bacterias han encontrado maneras numerosas y diversas de hacer. Muchos microorganismos participan en la respiración extracelular, que implica transferencia del electrón a o desde una substancia fuera de la célula.

Esto es común en las bacterias que se han desarrollado para tomar energía de los metales tales como hierro o manganeso, y hace tan por la donación de electrones para reducir una composición del metal y absorberla en un más soluble, estado menos tóxico, o más fácilmente metabolizado.

Algunas bacterias que pueden fotosíntetizar (cyanobacteria) también poseen nanowires. Los utilizan para transferir electrones de la célula bajo condiciones livianas intensas, cambiando el potencial eléctrico de las bacterias y protegiéndolas contra admitir demasiada energía inmediatamente y daño.

Las bacterias adyacentes pueden también pasar los electrones entre uno otros, incluso entre la especie que difiere, como ocurren entre los metallireducens de Geobacter y los sulfurreducens de Geobacter.

En algunas condiciones económicas, esto puede constituir un lazo simbiótico, donde el cyanobacteria ofrece exceso de electrones a otras especies para mantener la estera microbiana en la cual sobreviven.

La transferencia del electrón también se utiliza como mecanismo de transmisión de señales y puede a veces contribuir a la construcción de un biofilm compartido por las bacterias vecinas.

Tipos de Nanowire bacteriano

Las bacterias han desarrollado un alcance diverso de nanowires en diversas formas, cuyo hay tres tipos principales.

Pili está pelo-como las estructuras que resaltan de la superficie de una bacteria que se utiliza común para las funciones de la formación de la adherencia, del movimiento y del biofilm.

Un ciertas especies de bacterias, incluyendo los sulfurreducens de Geobacter y los ferroxidans de Acidithiobacillus, que participan en la respiración extracelular, y el SP de Synechocystis., que es un cyanobacteria de agua dulce, utilizan su pili para la transferencia del electrón.

Los flagelos son largos, fino, látigo como los accesorios que extienden del interior al exterior de una carrocería de célula. Se utilizan sobre todo para la locomoción y como órgano sensorial. Semejantemente al pili, varias especies de bacterias se han desarrollado para utilizar su flagelo como nanowires.

Partes sobresalientes ampliadas uso de la membrana de algunas bacterias recubiertas con las proteínas para empeñar a transferencia del electrón, tal como oneidensis de Shewanella, que utiliza el accesorio para reducir los iones del metal.

Muchas tales bacterias también poseen el pili o los flagelos que pueden estar implicados o por separado capaz de la participación en transferencia del electrón, y las razones detrás de la evolución de una parte sobresaliente separada de la membrana deben todavía ser aclaradas totalmente.

Mecanismos de la transferencia del electrón

Varios mecanismos de la transferencia del electrón con pili, los flagelos o las partes sobresalientes de la membrana se han presumido, pero el método específico en la mayoría de la especie de bacterias todavía no se ha determinado.

Un tal mecanismo es a metal-como la conductividad, donde los orbitarios del π que recubren entre los átomos permiten que los electrones sean compartidos libremente y fluyen entre los orbitarios.

Geobacter que participa en transferencia del electrón con su pili posee una cadena denso cargada de composiciones aromáticas a través del centro del pili, teniendo en cuenta el movimiento de electrones con él.

La lupulización del electrón es un segundo método de transferencia del electrón que utilice a menudo hierro-contener las proteínas del heme.

La lupulización ocurre cuando los electrones en un estado emocionado se mueven a un electrón-orificio próximo en un átomo adyacente, dejando un electrón-orificio en el orbitario de que él salió. Esto puede ocurrir en varias ocasiones, teniendo en cuenta el movimiento de electrones abajo de una cadena de moléculas.

Usos de Nanowires bacteriano

Las células de circulación del tumor (CTC) se rompen lejos de tumous primario y ayudan a discernir el tipo de cáncer que un paciente tiene. Los recientes desarrollos en tecnología del nanowire han demostrado la capacidad de los nanowires sujetados a los substratos por fotolitografía estándar y la aguafuerte mojada química para capturar y para liberar CTCs para analizarlas.

Muchos usos industriales y comerciales existen para las bacterias que poseen nanowires. El concepto de pilas de combustible microbianas, que permitirían que los electrones transfirieran a través del biofilm se ha propuesto, semejantemente a la creación de la bioelectrónica que utilizaría bacterias que poseen del nanowire a la corriente de transferencia, incluso cuando submarino.

Los usos adicionales en el remedio de los residuos tales como arsénico, cromo e incluso de uranio existen los gracias a la capacidad de las bacterias de analizar estos metales con transferencia del electrón.

Fuentes:

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Last Updated: Oct 5, 2018

Michael Greenwood

Written by

Michael Greenwood

Michael graduated from Manchester Metropolitan University with a B.Sc. in Chemistry in 2014, where he majored in organic, inorganic, physical and analytical chemistry. He is currently completing a Ph.D. on the design and production of gold nanoparticles able to act as multimodal anticancer agents, being both drug delivery platforms and radiation dose enhancers.

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