{"id":82812,"date":"2008-01-21T07:19:00","date_gmt":"2008-01-21T07:19:00","guid":{"rendered":"http:\/\/weblogs.madrimasd.org\/\/microbiologia\/archive\/2008\/01\/21\/82812.aspx"},"modified":"2010-01-27T01:38:24","modified_gmt":"2010-01-27T00:38:24","slug":"respirando-piedras","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/microbiologia\/2008\/01\/21\/82812","title":{"rendered":"Respirando piedras"},"content":{"rendered":"

y a la vez produciendo energ\u00eda y limpiando el ambiente
\n<\/strong>
\nautor: Miguel Vicente<\/a><\/p>\n

Kenneth H. Nealson<\/a> se propone utilizar la peculiar respiraci\u00f3n de una bacteria para eliminar los metales t\u00f3xicos, y producir agua limpia y energ\u00eda.
\n<\/strong><\/p>\n

\"\"<\/p>\n
Cuando no hab\u00eda ox\u00edgeno<\/strong><\/p>\n
No podemos imaginar vivir en un mundo sin ox\u00edgeno, porque nuestras c\u00e9lulas, al igual que las de la mayor\u00eda de los seres vivos que vemos, sean plantas o animales, as\u00ed como muchos microbios lo necesitan para respirar. Pero respirar ox\u00edgeno es un lujo relativamente reciente en la historia de la Tierra, durante miles de millones de a\u00f1os la respiraci\u00f3n, como hoy nos parece normal, no exist\u00eda, y sin embargo las bacterias y sus primas las arqueas<\/a> proliferaron y colonizaron el planeta. Para respirar utilizaban, en vez de ox\u00edgeno, compuestos como el azufre e incluso \u00f3xidos met\u00e1licos (manganeso, hierro, cromo y hasta uranio). Podemos decir que respirar piedras no es un invento moderno, hasta que la fotos\u00edntesis de las cianobacterias produjo suficiente ox\u00edgeno, cosa que debi\u00f3 ocurrir hace unos dosmil millones de a\u00f1os<\/a>, mill\u00f3n m\u00e1s o menos, muchos microbios lo han hecho con \u00e9xito, tanto que sus descendientes han pervivido hasta nuestro d\u00edas.<\/div>\n

Un lago en tierra iroquesa<\/a><\/strong><\/p>\n

Uno de esos microbios es Shewanella oneidensis<\/em><\/a> MR-1, una bacteria capaz de modificar el estado de oxidaci\u00f3n-reducci\u00f3n del manganeso (de ah\u00ed el MR, reductora de manganeso, en su nombre), encontrada en 1987 por Kenneth H. Nealson<\/a> en los sedimentos del lago Oneida<\/a> en el estado de Nueva York.<\/p>\n
\"\"<\/p>\n

Vista del lago Oneida en una fotograf\u00eda de la NASA<\/a><\/span><\/p>\n

Nealson ha estudiado los detalles de c\u00f3mo esta bacteria respira en ausencia de ox\u00edgeno. Nuestras c\u00e9lulas usan como fuente de energ\u00eda compuestos que, como los az\u00facares y las grasas, contienen carbono, que mediante los complejos procesos moleculares de la respiraci\u00f3n dependiente de ox\u00edgeno acaba siendo convertido en di\u00f3xido de carbono, CO2.<\/sub> En el intermedio la transferencia de electrones de una a otra mol\u00e9cula de la tramoya respiratoria produce la energ\u00eda que la c\u00e9lula utiliza para obtener mol\u00e9culas que luego usa en su metabolismo. Shewanella<\/em> consigue la energ\u00eda transfiriendo los electrones desde los compuestos de carbono no al ox\u00edgeno, del que no dispone en el fondo del lago, sino a un \u00f3xido met\u00e1lico. En consecuenncia en el fondo del lago se acumulan hierro y manganeso a una velocidad mayor que la explicable si los procesos qu\u00edmicos no fuesen acelerados por la acci\u00f3n de las bacterias<\/a>.<\/div>\n

Adem\u00e1s de dar luz y descontaminar, las pilas producir\u00e1n agua pura<\/strong><\/p>\n

La idea de Nealson es aprovechar el flujo de electrones que se produce para matar dos p\u00e1jaros de un tiro, por un lado generar energ\u00eda, en forma de corriente el\u00e9ctrica, y por otro descontaminar los residuos urbanos, a veces ricos en metales t\u00f3xicos, por ejemplo el cromo. Y, si todo se hace bien, como producto de desecho se obtendr\u00eda agua pura. Por el momento los prototipos experimentales que han desarrollado producen electricidad suficiente para alimentar un reloj digital, pero entre las metas de Nealson se encuentra el dise\u00f1ar una futura planta de tratamiento de residuos urbanos que se autoabastezca con la energ\u00eda que obtenga aprovechando los propios residuos y los mecanismos de respiraci\u00f3n de Shewanella<\/em>.<\/div>\n
\"\"<\/p>\n
Los nanocables<\/a> que conectan a estas Shewanella oneidensis<\/em> pueden alcanzar longitudes que son varias veces m\u00e1s que la de la propia bacteria. Imagen<\/a>: Rizlan Bencheikh and Bruce Arey.
\n<\/span><\/p>\n
<\/div>\n
Nanocables<\/strong>
\nShewanella<\/em>, y otras bacterias como Geobacter sulfurreducens<\/em> y Pseudomonas aeruginosa<\/em> poseen adem\u00e1s otra forma de deshacerse de los electrones que les sobran, son los \u201cnanocables<\/a>\u201d, formados por prote\u00ednas que conducen la electricidad y que conectan una bacteria con otras. Para quienes desconocemos las intimidades de la tecnolog\u00eda casi todos los artilugios electr\u00f3nicos nos parece que funcionasen gracias a min\u00fasculos Pitufos<\/a> albergados en su interior, unos se encargan de colocar n\u00fameros en una pantallita, otros tocan m\u00fasica, quiz\u00e1s un d\u00eda llevaremos de verdad en el bolsillo un tel\u00e9fono que funcione con la electricidad y los cables que producen esos geniecillos que son las bacterias.<\/p>\n
<\/div>\n
Lectura recomendada: La vida en un joven planeta. Andrew H. Knoll. ISBN: 8484325148. ISBN-13: 9788484325147.<\/span><\/p>\n

Enlace: Ver un art\u00edculo sobre el mismo tema, con diferente bacteria (Geobacter)<\/em>, en EL PA\u00cdS 25\/06\/2008:<\/a> \u00abBacterias que generan electricidad\u00bb.
\n<\/span><\/p>\n

<\/div>\n

\"\"
\nForo del d\u00eda en notiweb<\/a><\/strong><\/span><\/p>\n

\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

y a la vez produciendo energ\u00eda y limpiando el ambiente autor: Miguel Vicente Kenneth H. Nealson se propone utilizar la peculiar respiraci\u00f3n de una bacteria para eliminar los metales t\u00f3xicos, y producir agua limpia y energ\u00eda.<\/p>\n","protected":false},"author":87,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"ngg_post_thumbnail":0},"categories":[253,250],"tags":[890,888,889],"blocksy_meta":{"styles_descriptor":{"styles":{"desktop":"","tablet":"","mobile":""},"google_fonts":[],"version":4}},"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/microbiologia\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/82812"}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/microbiologia\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/microbiologia\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/microbiologia\/wp-json\/wp\/v2\/users\/87"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/microbiologia\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=82812"}],"version-history":[{"count":3,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/microbiologia\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/82812\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":130664,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/microbiologia\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/82812\/revisions\/130664"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/microbiologia\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=82812"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/microbiologia\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=82812"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/microbiologia\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=82812"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}