Bakterie, ilustrační obrázek © Jezper / Dollar Photo Club

Bakterie dokáží rozlišovat elektrony podle spinu

Tvrzení v titulku vypadá hodně divoce, nicméně má jít o obdobu toho, že život upřednostňuje jednu z forem opticky aktivních látek oproti jinak identickým zrcadlově převráceným izomerům.

Magnetické pole hýbe se spinem elektronů, bakterie Shewanella oneidensis pak kupodivu dokáže totéž – umí elektrony podle spinu „filtrovat“, tvrdí nyní vědci z University of Southern California a izraelského Weizmannova institutu. Příslušnou funkcionalitu mají proteiny (především ze skupiny cytochromů), které jako drátky spojují bakteriální buňky s pevným povrchem. Tyto proteiny slouží u konkrétních zkoumaných bakterií k přenosu elektronů při obdobě dýchání – namísto na kyslík jsou elektrony čerpány na příslušné nerostné podloží. V laboratoři lze takto bakteriální buňky propojit i přímo s elektrodami.
Proteinové dráty jsou složeny samozřejmě z opticky aktivních (chirálních) molekul. Podle nového zjištění přitom lokálně vytvářejí slabá magnetická pole, a v důsledku toho mohou drátky přednostně propouštět elektrony s konkrétní hodnotou spinu (což si můžeme představit jako filtr elektronů, nebo jako překlápění spinu proudících elektronů, které známe z „klasického“ magnetismu v pevných látkách).
Je to jistě zajímavý a překvapivý objev sám o sobě, otázkou je jeho možné využití. Mohly by se takto citlivé proteiny nějak uplatnit ve spintronice? Nebo by se celé bakteriální systémy dokonce mohly stát součástí nezávisle pracujících energetických zařízení? (Poznámka PH: To by jistě mohly, a to i bez ohledu na manipulaci se spinem.) A nakonec, magnetická pole také ovlivňují některé biologické procesy…

Suryakant Mishra et al. Spin-Dependent Electron Transport through Bacterial Cell Surface Multiheme Electron Conduits, Journal of the American Chemical Society (2019). DOI: 10.1021/jacs.9b09262
Zdroj: University of Southern California/Phys.org

Poznámka PH: U samotných bakterií jde podle všeho prostě o vedlejší efekt, žádnou výhodu z překlápění spinů proudících elektronů asi nemá. Ostatně to vše děje už mimo vlastní buňku, „cestou pryč“.

Hipokampus se při depresi zmenšuje, amygdala může ale růst

Studie provedená na více než 10 000 pacientech s depresí ukázala, že těmto lidem se …

Napsat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *

Používáme soubory cookies pro přizpůsobení obsahu webu a sledování návštěvnosti. Data o používání webu sdílíme s našimi partnery pro cílení reklamy a analýzu návštěvnosti. Více informací

The cookie settings on this website are set to "allow cookies" to give you the best browsing experience possible. If you continue to use this website without changing your cookie settings or you click "Accept" below then you are consenting to this.

Close