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Le bruit de la circulation retarde la croissance des poussins 06.05.2024

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Bactéries conductrices 17.06.2016

Habituellement, les molécules de protéines et les complexes supermoléculaires de protéines ne conduisent pas de courant électrique. Cependant, il y a des exceptions ici, et l'une d'entre elles est la bactérie a bu, ou villosités, Geobacter sulfurreducens. Les pili sont de longues structures protéiques qui reposent à la surface d'une cellule bactérienne (ce qui donne à la bactérie un aspect plutôt poilu) et remplissent diverses fonctions.

En utilisant des méthodes de diffraction des rayons X, des scientifiques américains ont réussi à découvrir que les fils conducteurs ont une caractéristique importante - un écart de 0,32 nm se répète dans leur structure. Mais dans la souche G. sulfurreducens, dont les pili avaient perdu la capacité de conduire le courant, il n'y avait pas un tel écart de 0,32 nm se répétant le long des villosités.

De plus, les pili non conducteurs étaient dépourvus d'acides aminés avec des groupes chimiques aromatiques. On sait que dans les composés aromatiques (dont le plus simple et le plus célèbre est le benzène d'un manuel scolaire), la densité électronique est uniformément répartie sur tous les atomes qui forment le cycle ; en d'autres termes, tous les électrons impliqués dans la création de la molécule sont pour ainsi dire uniformément répartis sur l'ensemble du groupe aromatique.

Lorsque les orbitales électroniques de deux molécules aromatiques se rapprochent et se chevauchent, les électrons, pour ainsi dire, recevront un nouveau territoire pour leur utilisation, dans lequel ils pourront pénétrer relativement sans entrave. Si de tels anneaux étroitement espacés s'alignent du point A au point B, alors la conductivité électrique se produira entre A et B. Les groupes aromatiques ressortent sur les cheveux de G. sulfurreducens comme les barreaux d'un escalier en colimaçon, se jetant des électrons les uns aux autres. Il est seulement important qu'ils soient à la bonne distance les uns des autres, et voici les 0,32 nm répétés susmentionnés dans les villosités conductrices de G. sulfurreducens, c'est exactement la bonne distance.

L'article de mBio parle également de la raison du phénomène bien connu des villosités conductrices - dans des expériences antérieures, leur conductivité électrique a augmenté de près de 100 fois lorsque l'environnement a été acidifié. Il s'est avéré qu'avec une diminution du pH de 10 à 2 (c'est-à-dire avec une augmentation de l'acidité), les écarts périodiques de 0,32 nm nécessaires à la conductivité électrique des scies devenaient plus prononcés et elles commençaient à mieux conduire le courant.

L'attention dont bénéficient les "bactéries conductrices" est tout à fait compréhensible, car elles étaient ivres - ce sont des nanofils prêts à l'emploi qui peuvent être cultivés à moindre coût et rapidement dans un tube à essai, puis assemblés à partir d'eux une sorte de nanoélectronique. Si boire du geobacter s'avère efficace et s'ils trouvent un moyen de les améliorer d'une manière ou d'une autre, alors peut-être que dans un proche avenir nous aurons des gadgets à base de protéines bactériennes.

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