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最新发现向我们展示了细菌将电子从细胞内推到细胞外的细枝末节,人类今后也许能够更容易利用微生物来制造能源
2020-04-30 11:10

核心提示:科学家已发现微生物自然释出微量电荷的方式,人类今后也许能够更容易利用微生物来制造能源。生技网资讯: 科学家已发现微生物自然释出微量电荷的方式,人类今后也许能够更容易利用微生物来制造能源。 英国东英吉利亚大学和美国西北太平洋国家实验室的科研人员,对一种生存在无氧环境中的沙雷菌(Shewanella oneidensis)进行了研究,结果对这种细菌的精确结构和其原子般大小的导线有了更多了解。 发现可让研究员设计和改良电接点的电极,以接取微生物为避免电力累积而释出的电荷。 科研人员已将研究结果发表在《美国国家科学院院刊》。 该报告主要作者、东英吉利亚大学的克拉克说:“我们应该可以利用这一发现,从细菌身上获取更多电力……在这之前,我们有点儿像是在尝试制造一台收音机,却不知道应该放哪一种电池。我们掌握了电池的蓝图。” 克拉克指出:“一切有生命的物体都会发电,这不是科幻小说的情节。”他举例说,人类就是利用电能来维持心脏跳动和大脑思考。 他透露,沙雷菌会利用它们的导线来释放过多的电力,“如果它们出现电荷阻塞,一切就会停止”,而这包括进食和呼吸。 科研人员要利用这种细菌作为光源到手机充电器等物品的电源,可能还需要十年的时间。 由于这类细菌有微小的“导线”穿过其细胞壁,科研人员相信,人类今后或许也能利用它们来清理原油或铀污染。关键字:微生物,能源,发电

研究首次详解细菌转运电荷方式 用细菌发电距现实又近了一步 据美国物理学家组织网5月23日报道,英美科学家首次精确地展示了细菌中运送电荷的细胞内蛋白质分子结构,详细揭示了细菌如何将电子由细胞内推到细胞外的细枝末节,最新成果让使用细菌来发电这种美好的愿景更加接近现实,相关研究发表在美国《国家科学院院刊》上。这个发现意味着,科学家们现在能着手研发合适的办法,将细菌直接拴到电极上,用这种方法制造出高效的微生物燃料电池。这项进步也能加速清理油污染或铀污染的微生物试剂的研发,同时也将加速由废物提供电力的燃料电池的研制。细菌内部的多层蛋白质就像细胞的有机输电线一样,使细菌内部产生的电子被运送到细胞表面。在最新研究中,英国东安格里亚大学生物科学学院的教授汤姆克拉克领导的英美科研团队,使用名为X射线结晶学的方法揭示了一种依附于海洋细菌细胞表面的蛋白质的分子结构,细菌通过这个细胞转运电子。克拉克表示:以前我们并不知道细菌内的电子是如何到达细胞表面的,最新发现向我们展示了细菌将电子从细胞内推到细胞外的细枝末节。细菌可以吸进氧化物矿物质中的有机碳分子并在细胞内部消化它们,接着释放出电子。因此,细菌坐在岩石上并吸进岩石的过程可以应用于电极上,细菌能依靠电极呼吸并产生电子。精确展示这个过程让我们可以顺藤摸瓜,进一步研制出高效的微生物燃料电池等。以前,科学家们试图利用细菌表面的电力,但只能得到很少的电力,现在,利用这一最新发现,科学家们有望获得足以投入实际应用的电力。克拉克说:我们所做的只是改变细菌生活的表面环境而已。英国生物技术和生物科学研究院和美国能源部对该科研项目提供了资助,美国能源部西北太平洋国家实验室的科学家也参与了该项目。更多阅读*PNAS*发表论文摘要特别声明:本文转载仅仅是出于传播信息的需要,并不意味着代表本网站观点或证实其内容的真实性;如其他媒体、网站或个人从本网站转载使用,须保留本网站注明的来源,并自负版权等法律责任;作者如果不希望被转载或者联系转载稿费等事宜,请与我们接洽。

近日,英国东安格利亚大学的科学家发现了一种可传输电的特殊细菌。他们表示,通过对研究该种细菌的电传输过程,将可以研究出一种生物电池。据悉,研究人员发现的是一种被称为沙雷菌(shewanella oneidensis)的细菌。研究人员将这种细菌附着在生锈的铁等材料上,然后再将它们分解下来,最后即可实现传输电的目标。

科研人员为了搞清楚这种细菌传输电的过程,在实验室创造了合成版的沙雷菌,然后在锈铁上进行了测试。研究结果发现,该种细菌表面的蛋白质是实现电传输的本源。这也就意味着,科研人员将可以使用上面的蛋白质作为电池的一部分。

研究团队负责人Tom Clarke表示,这种细菌在未来的微生物燃料电池研究中将具有很大的潜力。

目前,这一项研究报告已经发布在《美国国家科学院院刊》上。