颠覆传统生物学认知!来自美国莱斯大学的生物学家近日取得一项突破性发现:某些细菌在完全没有氧气的极端环境下,竟然能够通过一种独特的“放电”方式来维持生命,将体内产生的电子直接排出体外,实现“电呼吸”。这项研究为我们理解生命的多样性代谢策略打开了新篇章,并为废水处理、可再生能源和生物传感等多个前沿领域带来了革命性的应用潜力。神秘“电呼吸”:萘醌分子化身“电子快递员”

这项刊登在权威科学期刊《细胞》(Cell)上的最新研究指出,尽管现代地球上绝大多数生物都依赖氧气进行新陈代谢以释放能量,但早于人类和植物出现的细菌,早已演化出多种在缺氧环境中生存的精妙策略,例如在深海热泉或人体肠道这类环境中,氧气稀薄甚至完全缺失。

研究团队深入探索,发现某些细菌会利用一种天然存在的化合物——萘醌(naphthoquinones)。这种神奇的分子就像一个微型“电子快递员”,能够从细菌体内捕获电子,并将其高效地传输到细胞外部的导电物质上。这一过程类似于电池放电,通过产生微弱的电流来获取能量,从而让细菌在缺氧状态下依然能够分解食物并维持生命活动。

莱斯大学博士生、该研究的主要作者昆度(Biki Bapi Kundu)形象地解释说:“这种呼吸方式虽然看似简单,但却非常巧妙。萘醌就像分子快递员,帮助细菌把电子送出细胞,从而能够继续分解食物并产生能量。”

实验验证:导电表面上的生命奇迹

为了进一步验证这一惊人发现,研究团队与加州大学圣地亚哥分校(UCSD)的科学家们展开了合作,通过精密的计算机模拟,成功证实了在没有氧气但存在导电表面的环境中,细菌确实能够顺利生长并产生电流。

随后的实验室实验也提供了直接证据:当这些细菌被放置在导电材料上时,它们不仅能够持续活动,甚至能通过与表面接触的方式“呼吸”。这无疑为“电呼吸”这一全新的生命代谢模式提供了有力的实证支持。返回搜狐,查看更多