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» » Los microbios intercambian electrones entre sí a través de los minerales

Autor: Charles Q. Choi, 8 de junio 2012
Publicación: Proceedings of the National Academy of Sciences .


Las bacterias pueden utilizar los minerales del suelo como redes eléctricas, lo que ayuda a los microbios a generar los productos químicos necesarios para su supervivencia.

La imagen microscópica muestra las bacterias cubiertas de granos conductores de electricidad. Cortesía de Souichiro Kato

El proceso lo desarrollan diferentes especies de bacterias que intercambian electrones, partículas subatómicas cargadas negativamente.

Los electrones conforman la clave para todas las formas de vida, desde los microbios hasta las personas. Por ejemplo, el cuerpo humano está constantemente intercambiando electrones de un compuesto a otro para montar y desmontar productos químicos esenciales, como los azúcares naturales.

Los científicos ya sabían que las diferentes especies de microorganismos pueden trabajar juntas intercambiando electrones, ayudando a cada especie en el proceso de absorción de alimentos, que de otra manera no podrían digerir fácilmente.

Estas interacciones cooperativas se sabe que ocurren ya sea por contacto directo o portando consigo los electrones en las moléculas que se propagan a través entorno de los microbios.

Pero este nuevo trabajo es el primero en demostrar que los microbios pueden usar los minerales conductores como "cables" para impulsar las transferencias eléctricas. "Puesto que los microbios han evolucionado en ambientes donde existe una gran cantidad de partículas minerales conductoras, no es de extrañar que los microbios tengan habilidades para utilizar las partículas minerales para diversos propósitos, incluida la transferencia de electrones", explicaba el coautor del estudio, Kazuya Watanabe, microbiólogo de la Tokyo University of Pharmacy and Life Sciences. "Las corrientes eléctricas entre los microbios son muy pequeñas", agregó. "No llegan a descargarse con la electricidad del suelo."

Los microbios facilitan la digestión

Watanabe y sus colegas, investigaron dos especies de bacterias del suelo, la Geobacter sulfurreducens y la denitrificans Thiobacillus.

Las bacterias más antiguas pueden tener más fácil alimentarse de acetato (un bloque típico de construcción de la biosíntesis), extrayendo electrones del compuesto. Las especies más recientes pueden vivir fuera del compuesto de nitrato, con base de nitrógeno, mediante la adición de electrones.

En los experimentos de laboratorio, los investigadores hallaron que dichos microbios tienden a intercambiar electrones sólo después de que unos granos conductores de magnetita o de hematita se han añadido a sus soluciones de crecimiento.

Los minerales conductores están a menudo firmemente adheridos a las superficies de las bacterias y, algunas veces, para construir conexiones entre las células.

Según el equipo de estudio, estos hallazgos podrían explicar cómo las bacterias de los sedimentos marinos, al parecer, pueden intercambiar electrones a varios centímetros de distancia, lo cual significa unas distancias enormes para estas pequeñas formas de vida.

Sin embargo, es difícil creer que estos granos conductores puedan transferir electrones a través de tales distancias sin ayuda, señaló el ecólogo microbiano Lars Peter Nielsen, de la Universidad de Aarhus, en Dinamarca.

Tal vez las bacterias están de alguna manera manipulando los granos para que sirvan como conductores eléctricos, dijo Nielsen, que no participó en la nueva investigación.

Además, en el seguimiento que se hizo en la investigación se pudo ver cómo las bacterias utilizaban realmente los minerales conductores en estado puro, dijo Gemma Reguera, microbióloga del medio ambiente en la Universidad estatal de Michigan.

Este trabajo podría ayudar a mejorar las células microbianas de combustible, que utilizan a los microorganismos para generar electricidad a partir de sedimentos químicos, añadió.


- Título referencia: The electric bacteria research was detailed online this week en Proceedings of the National Academy of Sciences .

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