Az egységes elmélet a mikrobiális anyagcserét a laboratóriummal és a terepekkel kapcsolja össze

Az egységes elmélet a mikrobiális anyagcserét a laboratóriummal és a terepekkel kapcsolja össze
Az egységes elmélet a mikrobiális anyagcserét a laboratóriummal és a terepekkel kapcsolja össze
Anonim

CHAMPAIGN, Ill. – A mikrobiális populációk természetes környezetben történő metabolizmusának sebességének leírását korlátozta a mikrobiális kinetika általános elméletének hiánya. Az Illinoisi Egyetem kutatói most olyan megközelítést találtak, amely jelentős ígéretet jelent a laboratóriumi kísérletek eredményeinek kiterjesztésében, hogy jobban megértsék a mikrobiális anyagcserét a természetben.

"A mikrobiális populációk növekedése mélyreható hatással lehet a talajvíz kémiájára, a nyugati savas bányák elvezetésétől a bangladesi kutak arzénmérgezéséig" - mondta Craig Bethke, az UI geológus professzora."A világ mikrobiális biomasszájának nagy része kőzetek fogyasztásával működik – szervetlen vegyi anyagokat vesz fel és energiatermelésre használja fel őket. A reakciófolyamat kvantitatív modelljei segítségével hatékonyabb megoldásokat és ellenőrzési intézkedéseket találhatunk."

Bár jelenleg különféle kinetikai sebességi törvények léteznek, empirikus természetük azt jelenti, hogy azokat úgy kell kiválasztani, hogy megfeleljenek a kísérleti eredmények adott halmazának. "Nincs garancia arra, hogy a laboratóriumi kultúrában megfigyelt viselkedés leírására választott díjszabás érvényes lesz egy adott geokémiai környezetben" - mondta Bethke. "A rendelkezésre álló sebességi törvények nem veszik figyelembe azt az energiamennyiséget, amely egy adott anyagcseréből származhat, ami tovább korlátozza a természetes környezet modellezésében való hasznosságát."

Qusheng Jin és Bethke végzős hallgató a mikrobiális kinetika új leírását dolgozta ki a mikrobiális légzés belső mechanizmusain alapuló kemiozmotikus elmélet alapján."Megközelítésünkben a sejt metabolizmusát egy többlépcsős, enzimatikusan katalizált reakció képviseli, amely közvetlenül kapcsolódik az energiatermeléshez egy proton-hajtóerő kifejlődése és ennek következtében az adenozin-trifoszfát adenozin-difoszfátból történő szintézise révén" - mondta Bethke. "Levezetünk egy sebességi törvényt, amely figyelembe veszi a reakció termodinamikáját és az ATP előállításához szükséges energiát, valamint a mikrobák mennyiségét, valamint a szubsztrátfajták és reakciótermékek koncentrációját az oldatban."

A teljes légzési reakció három lépésre egyszerűsíthető: egy elektrondonor oxidációs lépésre, egy sebességmeghatározó lépésre és egy elektron-akceptor redukciós lépésre. Az elektrondonorok és akceptorok közötti reakciókat központi anyagcsere-pályák és elektrontranszfer közvetíti. Mivel a kutatók az elektrontranszport egyenletét az első elvekre alapozták, alapvetően leírja a mikrobiális anyagcserét, és számos paraméteren alkalmazható.

Speciális feltételek mellett az általánosított megoldás leegyszerűsíti a jelenleg általánosan használt kamattörvényeket – mondta Bethke. "Egységes elméletünk megjósolja a különféle körülmények között végzett kísérletek eredményeit, és egyszerű magyarázatot ad a szubsztrátkoncentráció küszöbértékére – ez a jelenség sok esetben kimutatható, hogy közvetlenül a kinetikai és termodinamikai elvekből ered."

A kutatók bemutatták a mikrobiális kinetika egységes elméletét az Amerikai Geológiai Társaság éves találkozóján, amelyet november 9-18-án tartottak Renóban, Nev.

Népszerű téma

Érdekes cikkek
Rólunk
Olvass tovább

Rólunk

A fishcustomaquariums.com webhelyről

Kapcsolatok
Olvass tovább

Kapcsolatok

A fishcustomaquariums.com oldal elérhetőségei

A fishcustomaquariums.com adatvédelmi irányelvei
Olvass tovább

A fishcustomaquariums.com adatvédelmi irányelvei

A fishcustomaquariums.com adatvédelmi irányelvei