电缆细菌呼吸氧气富含效率


缆绳细菌的显微镜图象到达一个端子为氧气。变形的氧气前沿被视为由较小的细菌组成的乳状线,其与界面具有较低的氧层。信用照片:Stefano Scilipoti

十年前,丹麦亚伦大学的研究人员报告了发现厘米长的电缆细菌,它通过从一端传导电流。

现在,研究人员记录了一些细胞在极高的氧气消耗中运行,而细胞的其余部分加工食物并在没有氧气的情况下生长。一种杰出的生活方式。

我们人类需要食物和氧气。

现在,想象一下,如果氧气只能在山顶和山谷中的食物中找到。这就是世界如何对电缆细菌的样子,它生活在海洋底部和湖泊。对于它们而言,氧气仅在底部的表面上可用,而食物埋在厘米下。

生物群

“虽然其他生物在上下移动氧气和食物时尝试解决问题,但电缆细菌已经开发了电线。消耗食物时,它们会产生电子,并通过”生物群“向表面发送,以减少来自上覆水的氧气,“丹麦奥胡斯大学电磁生物中心中心负责人的Lars Peter Nielsen说。

电缆细菌由许多细胞组成。它可以长厘米长,细胞包裹在公共涂层中,其中导线伸展。

研究人员在一点透明的室内放置了电缆细菌。在中间,细菌可以进入塞满食物的无氧泥,而氧气从边缘扩散。侵入氧气耗尽的位置,许多单细胞细菌形成了明显的前方。在那种特定位置,他们同时从两侧捕获食物和氧气。

“在Microscop中,我看着单一的电缆细菌如何在前端进入带有氧气的区域,”斯特凡诺斯·斯科普罗基(奥胡斯大学)和主要发现者中央医学博士学位博士学位解释。

不到10%的细胞是“呼吸”

Stefano Scilipoti观看了一个单一的电缆细菌如何扭曲单细胞,游泳细菌的前方。电缆细菌呼吸如此多的氧气,使得单细胞细菌必须更接近腔室的边缘,以维持其呼吸所需的氧气供应。电缆细菌可以只是浸入氧气中的几个细胞,并且在叫做“凹凸”的实验室术语中的变形的大小 - 允许计算氧气的消耗量。

“少于电缆细菌的细胞的10%消耗氧气,但它们具有与生物学中已知的最高速率匹配的速率。只有有效,因为电缆细菌在细胞之间与氧气接触之间的电流。加工食物的细胞。因此,消耗氧气的细胞只能关注这项任务,而其他细胞消化食物并产生新细胞,“Stefano Scilipoti说。

电缆细菌机械

电缆细菌的祖先没有任何氧气。厌氧细菌,你称之为。对于这些细菌来说,氧气有毒,长时间暴露最终导致它们死亡。随着电气连接到氧气的演变,电缆细菌可以探索氧气的呼吸强度而不将许多细胞暴露于氧气应力,从而获得最佳的氧气(更多能量)并避免静止(对细胞损坏)。

在电磁生物学中心,追逐揭开能够实现这种独特的电动寿命的特殊机制。

科学原创论文推进:http://advists.sciencemag.org/cgi/content/full/7/7/eabe1870/dc1.

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