BIOELECTROCHEMICAL ACTIVITIESIn 191

BIOELECTROCHEMICAL ACTIVITIES


In 1911, M. C. Porter proposed the concept that microbial metabolism produced an electric current that was potentially of economic importance. Since then, various studies have examined attempts to enhance the magnitude of the electric current of microbial fuel cells, and more recent studies have provided basic information on ecological features of the bioelectrochemical process (Lovley and Nevin 2008; Rabaey et al. 2007). Electrons required to produce the current are derived from the half-cell reaction involving the bac-terial cell (see Figure 3.31). The electrons move from the cell to a mineral, another cell, or other electron acceptor in the environment. The extracellular transfer of electrons is interesting and is proposed to occur by at least three avenues. In the case of Shewanella and Geobacter , c-type cytochromes in the outer membrane of these Gram-negative cells may transfer electrons from cellular metabolism to insoluble Fe3+ oxides. Electrically conductive pilus-like structures, called nanowires , are used by Geobacter sulfurreducens and Shewanella oneidensis MR1 when grown on ferrihydrite as the electron acceptor. The use of nanowires for bridging between cells of different species has been proposed for electron transfer between Pelotomaculum thermopropionicum, a propionate fermenter, and Methanothermobacter thermautotrophicus , a methane producer (Aelterman et al. 2008). Another mechanism for transferring electrons from the bacterial cell to environ-mental electron acceptors is through the use of chemical mediators or redox shuttles. The chemical mediator would be reduced by the bacterial cell, diffuse through the biofilm, and

Kết quả (Việt) 1:

CÁC HOẠT ĐỘNG BIOELECTROCHEMICALNăm 1911, M. C. Porter đã đề xuất các khái niệm rằng sự trao đổi chất vi sinh vật sản xuất một dòng điện là có tiềm năng kinh tế quan trọng. Kể từ đó, các nghiên cứu đã kiểm tra các nỗ lực để nâng cao độ lớn của dòng vi sinh các tế bào nhiên liệu, điện, và các nghiên cứu gần đây đã cung cấp thông tin cơ bản về các tính năng sinh thái của quá trình bioelectrochemical (Lovley và Nevin năm 2008; Rabaey et al. 2007). Điện tử cần thiết để sản xuất hiện nay có nguồn gốc từ half-cell phản ứng liên quan đến Bắc-terial di động (xem hình 3,31). Các điện tử chuyển từ các tế bào một khoáng vật, một tế bào hoặc tìm điện tử khác trong môi trường. Việc chuyển giao dịch ngoại bào của các điện tử là thú vị và là đề xuất xảy ra của ít nhất ba con đường. Trong trường hợp của Shewanella và Geobacter, kiểu c cytochromes trong màng ngoài của các tế bào vi khuẩn có thể chuyển electron từ di động trao đổi chất không hòa tan Fe3 + oxit. Cấu trúc giống như bụi điện dẫn, được gọi là nanowires, được sử dụng bởi Geobacter sulfurreducens và Shewanella oneidensis MR1 khi trồng trên ferrihydrite như điện tử tìm. Việc sử dụng nanowires để chuyển tiếp giữa các tế bào của các loài khác nhau đã được đề nghị cho các giao dịch điện tử giữa Pelotomaculum thermopropionicum, propionate fermenter và Methanothermobacter thermautotrophicus, một nhà sản xuất mêtan (Aelterman et al 2008). Các cơ chế khác để chuyển electron từ tế bào vi khuẩn đến chất nhận điện tử environ-tâm thần khác ở là sử dụng các hóa chất trung gian hoặc redox tàu con thoi. Hòa giải viên hóa học sẽ được giảm tế bào vi khuẩn, khuếch tán thông qua các biofilm, và