Wetenschappers vinden bacteriën die zich voeden met elektronen

Amerikaanse wetenschappers hebben een aantal bacteriesoorten ontdekt die zich voeden met elektronen. Deze bacteriën kunnen 'verbindingen' met elkaar aangaan en zo draden vormen die elektriciteit kunnen geleiden.

Dat meldt New Scientist op basis van onderzoek van de University of Southern California. De onderzoekers ontdekten de bacteriën door monsters van een zeebodem te vergaren. Uit het onderzoek bleek dat de microben worden aangetrokken met elektrische lading. Tevens bleek dat de bacteriën in het lab gekweekt kunnen worden door ze te voeden met elektriciteit: volgens de onderzoekers worden elektronen in de bacterie omgezet naar atp; moleculen die dienen als universele brandstof waar de meeste organismen op leven. Ook andere levensvormen, zoals mensen, zetten energie uit elektronen om naar atp, maar hiervoor moet wel eerst glucose worden afgebroken.

Opvallend is dat de ontdekte bacteriën met elkaar verbindingen kunnen leggen, waardoor als het ware een soort kabels ontstaan. Uit metingen bleek dat deze kabels energie geleiden. Mogelijk kunnen de onderzoekers dit mechanisme uitbuiten om elektriciteitskabels op nanoschaal te maken, of elektrisch aangedreven nanomotoren, al zijn nog geen praktische toepassingen ontwikkeld. De bacteriën zelf vormen de kabels om deze als een soort lasso te gebruiken.

Het is niet de eerste keer dat er bacteriën worden ontdekt die leven op elektriciteit, maar de door de University of South California ontdekte varianten zouden sterk verschillen van de al bekende soorten. De wetenschappers stellen in totaal acht stammen te hebben ontdekt die zich voeden met elektronen, en dat de vondst aantoont dat er een grotere variatie zit in levensvormen dan voorheen werd aangenomen.

Helaas!
De video die je probeert te bekijken is niet langer beschikbaar op Tweakers.net.

Reacties (112)

[incaz]

Ik vind het ook een raar verhaal. Vooral de omzetting van electronen naar ATP lijkt me een verkeerde omschrijving, je kunt electronen (kernfusie voorbehouden) niet omzetten in moleculen. Wel heb je natuurlijk de basis redox-reacties, waarbij electronenuitwisseling een hoofdrol speelt, maar dat is niet hetzelfde - daar heb je toch echt de grondstoffen voor nodig. Ook het stuk in de NewScientist is overigens zo populair geschreven dat de werkelijke wetenschap verloren gaat in populair taalgebruik. Zonde want het is superinteressant.

[Verwijderd]

Ook het stuk in de NewScientist is overigens zo populair geschreven dat de werkelijke wetenschap verloren gaat in populair taalgebruik. Zonde want het is superinteressant.

Toch staat daar letterlijk dat electronen naar ATP omgezet worden.

[StefanDingenout]

Verslagen over wetenschappelijke ontdekkingen zijn zelden geschreven in een bewoording die ook klopt met het onderzoek. Ze worden geschreven zodat een leek ongeveer kan begrijpen wat er gebeurd, en dat is nog aangenomen dat de verslaggever het principe echt zelf begrijpt en kan omschrijven.

[Silmarunya]

Het is erg onduidelijk geschreven, maar de omzetting van een electron in een molecule is fysisch volstrekt onmogelijk.

Wat men volgens mij bedoelt is dat de bacterie in staat is om elektronen rechtstreeks als ENERGIEBRON voor de omzetting van ADP naar ATP te gebruiken. Dat is op zich al revolutionair genoeg overigens.

[Techneut]

Lijkt mij ook een raar verhaal. Leidt mij tot de vraag hoeveel begrip van de materie de journalist die dit artikeltje heeft geschreven heeft. Is dit een correcte weergave van het oorspronkelijke relaas? En waren de oorspronkelijke schrijvers wel echt wetenschappers? Of berust alles op een grap? Heel eerlijk gezegd heb ik m'n twijfels. Het is al door meer mensen geuit, wat hier wordt beweerd kan (zoals het er staat) helemaal niet. Mocht het wel berusten op een serieus relaas, dan zit het vast heel anders in elkaar.

[Silmarunya]

Ik zou er niet zomaar vanuit gaan dat het een grap is. Verschillende universiteiten, ook in de Benelux, (Gent bijvoorbeeld) doen onderzoek naar bacteriën die sneller groeien bij blootstelling aan een zwakke elektrische stroom. Het is de laatste jaren duidelijk geworden dat een verbazend groot aantal bacteria elektrische energie als aanvullende energiebron kunnen gebruiken. Dat er bacteriën zijn die nog verder gaan en helemaal op elektrische energie kunnen teren verbaast me dan ook niet echt.

Helaas is het artikel in NS - en dus deze beknopte samenvatting ervan - zodanig 'toegankelijk' dat alle wetenschappelijke uitleg verdwenen is. Jammer.

[Techneut]

In grote trekken mee eens. Best mogelijk dat het geen grap is, ik noemde deze optie vanwege de volstrekte onmogelijkheid of eigenlijk absurditeit van wat er staat. Goed, dan geen grap. Maar nog, veel journalisten hebben letterlijk nul komma nul verstand van techniek. Zijn ze zich ook wel bewust van, maar wat ze soms bakken van technische berichtgeving is soms letterlijk lachen gieren brullen. Doorgaans is het hun heel correct verteld, maar door het niet begrijpen maken ze er een totaal verminkt verhaal van.

Een van de lezers maakt het ook nog mooi, die noemt neutronen en protonen quarks. Illustreert eveneens waar niet volledig weten toe kan leiden.

[Reactie gewijzigd door Techneut op 22 juli 2024 13:36]

[Silmarunya]

Klopt. En als een journalist van een technologiesite (die, naar alle waarschijnlijkheid, niet erg thuis is in life sciences) zich dan nog eens moet baseren op een artikel dat zelf al van héél bedenkelijke kwaliteit is, wordt het helemaal huilen met de pet op.

[koelpasta]

"Lijkt mij ook een raar verhaal."

Is het niet.

Dit ligt best wel in het verlengde van wat we al wisten. We hebben alleen nog nooit een soort gevonden dat dit zo direct deed.
Het is wel een beetje vaag opgeschreven maar zoals al meerdere keren opgemerkt moet je het gewoon zien als dat die bacterien electrisch potentiaal gebruiken om hun energiedragers mee op te laden.
Het is in ieder geval niet als grap of onzin bedoelt. Het is gewoon wat makkelijk opgeschreven.

[Techneut]

"Is het niet" is je antwoord op mijn opmerking van raar verhaal.
Ter verduidelijking, ik bedoelde zoals het in het artikel staat weergegeven, namelijk het aspect van elektronen omzetten in protonen en neutronen. Waarvan je zelf ook bevestigt dat het wat vaag is opgeschreven. Dat onderdeel van het verhaal is gewoon je reinste lariekoek, te absurd om verder te discussiëren, over de strekking van de rest laat ik me niet uit. Nogmaals, ik sprak dan ook het vermoeden uit dat de journalist totaal geen weet heeft van materie waardoor een nogal klok-en-klepelverhaal ontstaat.

[koelpasta]

Je maakte anders wel dit soort opmerkingen:

En waren de oorspronkelijke schrijvers wel echt wetenschappers? Of berust alles op een grap? Heel eerlijk gezegd heb ik m'n twijfels.

Er is geen twijfel of dit een grap is, dat is het gewoon niet.

[Techneut]

Klopt dat ik die opmerking maakte, maar als je goed leest weet je ook waarom, namelijk de ronduit belachelijke manier waarop het relaas in het artikel stond. M.a.w. zoals de journalist het had opgeschreven. Als zodanig dus niet een onmogelijkheid. Maar vervolgens gingen mijn opmerkingen wel verder dan alleen dat ene puntje.

[Reactie gewijzigd door Techneut op 22 juli 2024 13:36]

[koelpasta]

Wat ze eigenlijk bedoelen is dat de energie die uit het electrisch potentiaal wordt gehaald in de ADP (om het correct te zeggen) moleculen wordt gestopt.
Dat ADP wordt door die energie omgezet in ATP en is vervolgens een standaard opgeladen energiemodule voor je cellen.
Als de energie in de ATP verbruikt is verandert het terug in ADP en kan weer hergebruikt worden.

[theobril]

nee, 1 fosfine groep splitst zich af en daar komt energie bij vrij (in de vorm van andere bonds). Het is niet alsof atp een geladen batterij is, en als hij leeg is dat je dan adp over houdt. De reactievergelijkingen alhier zijn verre van compleet.

[Silmarunya]

Een batterij is niet zo'n slechte analogie (beide zijn energiedragers), en zoals ik al eerder heb uitgelegd is het een fosfaatgroep en geen fosfine.

[koelpasta]

"De reactievergelijkingen alhier zijn verre van compleet. "

Ja, dat weet ik en dat heb ik bewust zo gedaan anders blijf je aan de gang.
Uiteindelijk zijn al die processen energetisch verbonden en voor dat je het weet ben je een complete cel aan het beschrijven. Hoe komt het bijvoorbeeld dat die PO of ADP moleculen niet aan andere stofjes binden? Hoe wordt het potentiaal in de omgeving gereguleert om het proces efficient te laten gebeuren? Catalysatoren etc, etc, etc...

[eehbiertje]

beetje offtopic dit..

maar dit doet me direct aan de serie Revolution denken..
(alleen is dit net iets anders *wil niet spoilen oid)

maar kan iemand mij nou vertellen wat het nut hiervan precies is (of waar dit op toegepast kan gaan worden?)

aangezien dit mijn kennis behoorlijk te buiten gaat

[Silmarunya]

Bacteriën, al dan niet genetisch gemanipuleerd, worden vandaag gebruikt om allerhande complexe verbindingen aan te maken die de chemische industrie niet of moeilijk kan produceren; ik denk vooral aan medicatie (antibiotica komen ironisch genoeg bijna allemaal uit bacteriën), bepaalde kleurstoffen en voedingsadditieven.

Veel van die bacteriën doen nogal moeilijk over hun dieet, wat het hele gebeuren vaak duur en complex maakt. Daarom doet men, onder meer in Gent, onderzoek naar bacteriën die een deel van hun energie kunnen halen uit elektrische stroom (dat is simpeler te regelen) om bepaalde industriële processen te vergemakkelijken.

Deze bacteriën, als het onderzoek klopt, zouden nog verder gaan en eens ze volwassen zijn volledig op stroom kunnen leven. Dat maakt ze erg makkelijk te voeden, dus wie weet gaan ze op een dag chemische verbindingen goedkoper kunnen leveren.

Mogelijks heeft hun vermogen stroom te geleiden ook toepassingen in elektronica, dat is niet mijn specialiteit.

Hoe dan ook moet je nog niet te veel verwachten: we weten nog niet of dit rapport klopt en kennen nog minder over de eigenschappen van de bacteriën in kwestie. Vaak zijn bacteriën met eigenaardige voedingspatronen erg trage groeiers, dus dat zou ze al uitsluiten als productie-organisme.

[Joesjoes]

je zou kunnen denken aan biochip reparaties op basis van gradiënt verschillen

[bonus]

Of de film "De lift" met zijn bio electronica of de gel packs uit Star Trek
Het mooie is dat we altijd denken alles op deze aardbol al te weten en te kennen en dan vervolgens gebeurd er weer iets als dit. Misschien is het intressanter om nog hier eens rond te gaan kijken voordat we naar de maan, mars of nog verder gaan...

[Verwijderd]

Dit lijkt me een onzinverhaal, een electron is toch geen nutrient?

[Silmarunya]

Een electron is geen nutriënt. Elektronen kunnen echter wel gebruikt worden om een elektrische potentiaal te genereren; een potentiaal over een membraan wordt door haast alle levende wezens gebruikt om ATP, een energiedrager, te vormen en aan de hand daarvan worden allerhande chemische reacties mogelijk gemaakt.

Er zijn tientallen bacteriën bekend die geladen metaalionen gebruiken om ATP te vormen.

Verder is het ook een lang bekend gegeven dat sommige bacteriën sneller groeien onder invloed van (zwakke) elektrische stromen. Dat er een bacterie bestaat die dat principe nog een stapje verder voert mag niemand verbazen.

[koelpasta]

"Een electron is geen nutriënt."

Voor deze bacterien wel dus!

En als je het hier niet mee eens bent, wat is dan de grens tussen wel of geen nutrient?

[Silmarunya]

Neen, een elektron is voor deze bacterie een energiebron. Een nutriënt is een molecule die een organisme gebruikt om zijn metabolisme mee in stand te houden, of met andere woorden een molecule die na een reeks chemische reacties kan ingebouwd worden in het organisme.

Om een analogie te gebruiken: nutriënten zijn bouwmaterialen; om die bouwmaterialen om te zetten in een gebouw, heb je arbeid nodig (geleverd door mensen en machines). Deze bacterie kan elektronen gebruiken om zijn machines aan te drijven, net zoals wij onze machines aandrijven met suikers.

Hoe dan ook is dit een nogal semantische discussie. Als jij elektronen een nutriënt wilt noemen voor deze bacterie is dat op zich verdedigbaar; je definieert nutriënt gewoon anders dan normaal.

[Reactie gewijzigd door Silmarunya op 22 juli 2024 13:36]

[koelpasta]

Waarom ik electronen hier ook tot nutrienten reken is omdat ze bij bijna alle metabolische mechanismes betrokken zijn. In veel gevallen is er ook werkelijk sprake van een electron dat overgedragen wordt tussen ionen om een metabolische stap te zetten. Veel van de moleculen waar je het over hebt werken juist omdat ze een electron beschikbaar hebben of tekort komen. Volgens jouw definitie zou dan een molecuul dat voor zn electron wordt gebuikt wel tot nutrienten gerekend worden maar een enkel electron dat voor hetzelfde wordt gebruikt niet. Dat vind ik licht arbitrair al snap ik wel waar die scheiding vandaan komt. Het onderzoek van wat wel en niet tot nutrienten behoort was ooit begonnen met voedsel en dat is enorm macro en duidelijk een stof. Later zijn we dat met steeds kleinere maten gaan meten en zijn we er achter gekomen dat het allemaal losse moleculen zijn etc.

Hoe dan ook is dit een nogal semantische discussie. Als jij elektronen een nutriënt wilt noemen voor deze bacterie is dat op zich verdedigbaar; je definieert nutriënt gewoon anders dan normaal.

Ja, het wordt inderdaad semantisch. Maar ik denk dat we mischien ook dat begrip wat moeten oprekken. Onze kijk op celmechanismen is ook aan het veranderen. Het is in ieder geval een discussie waard al zou ik die niet goed genoeg kunnen voeren.

Ik redeneer in eerste instantie vanuit het standpunt dat evolutie 'blind' is en het dus een interactie aan kan gaan met elk in de omgeving beschikbaar mechanisme. En in die zin worden electronen ook gewoon door cellen verwerkt (dus in energetisch gereguleerde paden gestopt). Eigenlijk een soort metabolisme voor electronen als je metabolisme definieert als een operatieve functie van genen. Wat dat betreft zijn electronen gewoon stofjes met bepaalde eigenschappen.

[Silmarunya]

Uiteraard zijn elektronen in de meeste biologische reacties betrokken aangezien het leven zo'n beetje draait op gekatalyseerde redoxreacties.

Een molecule die in louter als elektrondonor of -recipiënt dienstdoet (NADPH, FADH etc) wordt normaal niet als nutriënt gezien.

Evolutie is inderdaad blind, op enkele beperkingen na dan (typische organische moleculen kunnen niet blijven bestaan boven temperaturen van een graad of 200, bij bepaalde drukken zijn reacties quasi onmogelijk etc).

Metabolisme definiëren als de expressie van genen is een beetje eigenaardig. De expressieproducten van genen zijn eiwitten (en eventueel siRNA en andere eigenaardige zelfstandige RNA-moleculen). Het metabolisme is daar slechts een zeer klein deel van.

Maar hoe dan ook, discussies over de betekenis van woorden zijn hoe dan ook een beetje zinloos. Ik probeer me in de regel te beperken tot betekenissen en interpretaties die je in de literatuur het meest tegenkomt, maar niets verbied je om er anders over te denken. Zorg gewoon dat hetgeen je zegt duidelijk en intern consistent is

[himlims_]

http://en.wikipedia.org/wiki/Extremophile - zijn er in alle soorten en ondenkbare variaties in omgeving waar leven niet mogelijk werd geacht

[Verwijderd]

http://en.wikipedia.org/wiki/Extremophile - zijn er in alle soorten en ondenkbare variaties in omgeving waar leven niet mogelijk werd geacht

Tof allemaal, maar dat heeft hoegenaamd niks met het topic te maken.
Extremophielen voeden zich ook met moleculen, net zoals alle andere levende dieren.
Het artikel kan begrepen worden alsof deze bacteriën zich exclusief met electronen voeden wat manifeste onzin is. Er is sprake van ATP: adenosine-tri-fosfaat. Dat is een ingewikkelde molecule bestaande uit verschillende atomen. Tenzij deze bacteriën een manier hebben gevonden om electronen (leptonen) om te zetten tot protonen en neutronen (quarks) zie ik niet in hoe ze zich kan voeden met enkel electronen.

[SteroiD]

In de titel staat dan ook niet dat ze zich enkel voeden met elektronen. Ik kan me best voorstellen dat ze voor groei en voortplanting ook andere stoffen gaan opnemen. Het feit dat ze al die stoffen gaan verwerken met als enige energiebron elektriciteit, is best wel mooi. Ik heb (nu al enige tijd geleden) mijn thesis geschreven rond biologische brandstofcellen. En hoewel de bacteriën die ik gebruikte ook wel wat deden met elektriciteit, hadden ze nog steeds ook suiker nodig om te blijven leven.

Jouw voorbeeld van ATP hoeft zeker geen struikelblok te zijn: bij mensen wordt ATP ook niet constant opnieuw gesynthetiseerd, enkel "gerecycleerd" uit ADP en de vrijgekomen fosfor.

[Kain_niaK]

Slechte titels horen tegenwoordig bij alles wat je op het internet vind. Nu ja, misleidende titels.

[BaronVince]

ATP is enkel een moleculaire batterij waarmee zowat alle organismen de energie die ze produceren opslaan. De energie wordt NIET geproduceert door ATP. Dus de titel dat de bacteriën zich voeden met electronen lijkt mij niet oncorrect.

Daarbij is ATP absoluut geen ingewikkelde molecule. Het bestaat uit een nucleoside, een basis bouwsteen van DNA, met daaraan een aantal fosfaatgroepen gebonden via een hoog-energetische binding.

[Iblies]

Maar dan nog heb je wel een paar bouwstenen nodig om iets te creëeren, en dat mis ik nog wel in het verhaal.

Het aan de gang houden kan ik me voorstellen, het idee dat vanuit de elektronen ook de bouwstenen worden gecreëerd om een nieuwe bacterie te maken. Dat lijkt me onwaarschijnlijk en als het zo is lijkt me dat revolutionair. Ik denk dat het onderzoek nog in een te vroeg stadium bevind.

[Silmarunya]

Dat gebeurt ook niet. De elektrische stroom levert energie, energie die kan gebruikt worden om de chemische reacties die leven mogelijk maken aan te drijven - net zoals wij de afbraak van organische moleculen gebruiken om energie te verkrijgen.

[StefanDingenout]

Er staat niet dat ze zich exclusief met electronen voeden, alleen dat ze die gebruiken om energiepakketjes van te maken. Wij doen dit vanuit vetten en suikers, die bacterieen doen dat met de electronen. Net als wij hebben die bacterieen natuurlijk nog meer nodig dan alleen energie.

De vraag is natuurlijk wat ze precies bedoelen met het omzetten van electronen naar atp. Electronen vormen niet zomaar een heel molecuul, dus waarschijnlijk is het meer dat ze andere voedingstoffen gebruiken in combinatie met de electronen om de atp te maken.

[Reactie gewijzigd door StefanDingenout op 22 juli 2024 13:36]

[koelpasta]

Die energie wordt in feite gehaald uit een electrisch potentiaalverschil tussen de twee stofjes die ze gebruiken.
Met dat potentiaalverschil worden de ATP moleculen opgeladen zodat ze weer ergens anders gebruikt kunnen worden.

[theobril]

ATP moleculen opgeladen? soort batterij? adp + p + engergie -> atp, p is niet een fosformolekuul, maar een fosfine-groep

[Silmarunya]

Ook fout. Het is geen fosfine (PH3), maar een fosfaatgroep (PO4). Gelukkig overigens, want fosfines zijn extreem toxisch - in ontwikkelingslanden wordt het gas nog altijd gebruikt om knaagdieren uit te roeien in graanschuren.

[bbr]

"Lucht" of zuurstof wellicht.
Misschien CO2 net als planten.

[incaz]

Well actually,

Nealson's team is one of a handful that is now growing these bacteria directly on electrodes, keeping them alive with electricity and nothing else – neither sugars nor any other kind of nutrient

En dat kan ik dus niet helemaal plaatsen.

[StefanDingenout]

Hmm, had de originele bron niet gelezen. Ik wil best geloven dat ze de electriciteit rechtstreeks gebruiken (door b.v. atp's opnieuw op te laden zoals koelpasta hieronder aangeeft) en dat ze hiermee in leven blijven zoals daar staat.

Maar er staat in je quote 'keeping them alive'. Er staat niet in duidelijke bewoording dat de oorspronkelijke groei ook met alleen electriciteit was, of dat ze celdeling met alleen electriciteit doen. Ze moeten toch echt een lichaam hebben om de electriciteit in te gebruiken, en dat lichaam bestaat niet exclusief uit electronen.

Het lijkt me dus eerder zo dat ze voor de oorspronkelijke groei of celdeling wel andere voedingsstoffen nodig hebben, maar dat ze daarna alleen electriciteit nodig hebben voor energie om in leven te blijven - als individuen, zolang hun cellen niet beschadigen.

Anders zouden die bacterieen in staat moeten zijn om electronen om te zetten in moleculen, wat kernfusie of zo in zou houden.

[Reactie gewijzigd door StefanDingenout op 22 juli 2024 13:36]

[Silmarunya]

Het sleutelwoord is 'keeping alive'. De oorspronkelijke structuren moeten wel gevormd worden met externe inputs.

Overigens betekent 'neither sugars nor nutrient' dat er geen energierijke verbindingen aanwezig zijn - maar planten en ander autotrofen kunnen ook leven zonder energierijke verbindingen. CO2 is een typisch voorbeeld van een molecule die niet als 'nutriënt' wordt gezien (ze levert geen energie) maar wel een bouwsteen kan zijn.

[koelpasta]

Volgens mij betekent het woord nutrient niet persee dat een stofje energie bijdraagt. Alles dat nuttig is voor je lichaam is een nutrient.

Wat ik me kan voorstellen is dat die bacterien gewoon hun omgeving recyclen en dat ze op die manier verder geen andere nutrienten nodig hebben (behalve energie in de vorm van een electrisch potentiaal).

[Silmarunya]

Ik zeg ook niet dat ze energierijk moeten zijn. Ik zeg dat nutriënten moeten kunnen ingebouwd worden in de moleculen gevormd door ons metabolisme.

Voor dieren en schimmels is de overgrote meerderheid van die nutriënten ook energierijk (suikers, vetten, eiwitten,...), maar planten en sommige bacteriën gebruiken energie-arme moleculen als voornaamste nutriënt.

[koelpasta]

"Ik zeg ook niet dat ze energierijk moeten zijn. Ik zeg dat nutriënten moeten kunnen ingebouwd worden in de moleculen gevormd door ons metabolisme."

Maar dat gebeurt dus ook met electronen.
Cellen kunnen electronen, net als andere ionen, reguleren.
Electronen zijn betrokken bij diverse metabolische omzettingen en worden dus ook daadwerkelijk geinstalleerd (of juis weggehaald) als onderdeel van moleculen.

[koelpasta]

Ik zeg ook niet dat ze energierijk moeten zijn

Dat impliceer je met:

CO2 is een typisch voorbeeld van een molecule die niet als 'nutriënt' wordt gezien (ze levert geen energie) maar wel een bouwsteen kan zijn.

Hier zeg je eigenlijk dat co2 geen nutrient is omdat het geen energie levert.


Ik denk ook wel dat het woord nutrient niet super goed afgebakend is.
Zo ken ik er trouwens nog een: Wat is leven?
Of: Hoe afgebakend is een systeem?
Vreselijk interessant allemaal

[Moth]

Waarschijnlijk gebruiken ze de energie uit de electriciteit om aan een adp (di) een extra Fosfor groep te zetten: atp (tri).

[Atomsk]

Ik denk dat je dit hetzelfde moet zien als planten die zich "voeden" met fotonen. Deze bacterie zal ook wel gewoon uit organische verbindingen bestaan, maar die komen tot stand door absorptie van elektrische energie.

[Verwijderd]

zoals jarne hierboven al aangegeven heeft, planten voeden zich niet met licht. Planten voeden zich met voedingsstoffen.

[Silmarunya]

En zoals ik hierboven al heb aangegeven: planten voeden zich niet met licht, maar ook niet met 'voedingsstoffen'.

Voedingsstoffen zijn energierijke organische verbindingen. Planten maken die zelf met gebruik van licht als energiebron en eenvoudige anorganische verbindingen als bouwmateriaal.

Het is een kwestie van semantiek, maar strikt genomen 'voedt' een plant zich niet.; voeden impliceert dat je andere levende wezens of producten gemaakt door die levende wezens moet opnemen om te overleven, en dat hoeven planten niet te doen.

[Atomsk]

Ja, duh. Waarom denk je dat ik er aanhalingstekens rond gezet heb?

[Frumbasjt]

Blijkbaar wel dus. Een bacterie (en elk ander organisme) heeft energie nodig om te overleven. Wij gebruiken daarvoor de energie in eten, planten de energie uit licht, en blijkbaar zijn er bacterieën die de energie in elektriciteit kunnen gebruiken. Klinkt wat mij betreft zo raar niet.

[JSDJ]

Planten voeden zich niet met licht. Een plant vergaart, net zoals de mens en elk ander dier dat ik ken, zijn energie met het verbranden van voedingsstoffen in de cellen van de plant; glucose uit de voeding en zuurstof worden hierbij 'omgezet' naar water en koolstofdioxide. Precies zoals dat bij de mens gebeurd.

Planten kennen echter nog een ander trucje (de bladgroenkorrels in de bladeren om specifiek te zijn), en daar mogen we ze heel dankbaar voor zijn: fotosyntese. Dit is het omgekeerde proces, waar er dus energie bij gestopt moet worden. Deze energie wordt via een handige weg vergaard uit (zon)licht-->fotonen. Hierbij wordt zuurstof geproduceerd, en daarom mogen we planten ook zo dankbaar zijn, anders zou de zuurstof langzaam 'opraken'.

[Croga]

Hoewel planten ook voeding uit de grond halen, gebruiken ze wel degelijk licht om te "eten"....

Fotosynthese zet koolstofdioxide om in glucose en zuurstof. Die glucose kunnen de andere cellen van de plant dan weer gebruiken als "voeding".

Dus ja, net zoals mensen zich voeden met vaste stoffen, deze bacteriën zich voeden met electronen, voeden groene planten zich met licht.

[Silmarunya]

De meeste handboeken definiëren 'voeding' als 'de organische verbindingen nodig voor het in stand houden van het metabolisme'. De anorganische verbindingen die planten opnemen en het licht dat hen de energie verschaft om die om te zetten in organische verbindingen worden in de literatuur NIET als voeding beschouwd.

Hoe dan ook zijn 'voeding' en 'eten' erg vage termen en is deze discussie vrij zinloos.

[theobril]

Nee, je voedt je niet met electronen. Ik kan het niemand aanraden, een hapje electronen te eten. Nog afgezien van het feit dat je ze niet op een theelepeltje krijgt, Vampke heeft het hierboven echt goed uitgelegd. electronen "zijn". Ze kunnen een hogere potentiaal hebben en dan kun je er energie uit peuteren door dat potentiaalverschil vast te leggen in verbindingen waar je wat mee kan. Maar het idee dat bacterien als een soort pacman electronen smullen, is pertinente onzin. Graag hoor ik waarom ik er naast zit. Zo niet, dan zit jij er naast.

[Silmarunya]

Waarom geef je die uitleg aan mij als ik net de definitie van voeding geef en het daaruit overduidelijk is dat electronen niet onder 'voeding' vallen?

[Reactie gewijzigd door Silmarunya op 22 juli 2024 13:36]

[theobril]

Dan heb ik op een verkeerde post gereageerd, ik kan me absoluut vinden in je post. En, wat ik me later realiseerde, jij en anderen hebben natuurlijk gelijk, het is een fosfaatgroep, Verder verdient mijn taalgebruik ook verbetering: energie uit een electron peuteren suggereert dat er laatjes met energie in een electron zitten. Nu weet ik niet hoe een electron "er uit ziet", maar laatjes zullen het niet zijn.

[Silmarunya]

Goh, energie uit een elektron peuteren is een even goede of slechte metafoor als de andere die hier passeren. Iedereen begrijpt wat je bedoelt, dat is genoeg

Als je echt correct wilt zijn: je haalt geen energie uit een elektron zelf, maar uit een ladingsverschil. Wanneer er zo'n verschil ontstaat, bewegen elektronen in een richting die toelaat het verschil te elimineren (of te verkleinen). Zet je hen een obstakel in de weg (een computer, of een celmembraan) kan je ze arbeid laten leveren.

[Cybertek]

Mensen voeden zich net zo goed met licht!

[Silmarunya]

'Glucose uit de voeding' is een beetje een rare term. Behalve enkele parasitische planten (de spectaculaire Rafflesia is misschien wel het bekendste voorbeeld) neemt geen enkele plant 'voeding' op.

Alle glucose die ze nodig hebben, wordt gemaakt uit fotosynthese. Vanuit de eenvoudige suikers uit fotosynthese kunnen vervolgens een groot aantal verbindingen aangemaakt worden, van cellulose tot eiwitten.

[JSDJ]

Ik probeerde duidelijk te maken dat planen hun energie uit verbranding van glucose halen. Dat de glucose die wordt gevormd bij fotosythese hiervoor voldoende is, wist ik niet. Dan vergaart de plant inderdaad zijn energie, alhoewel indirect, uit zonlicht (plus water en koolstofdioxide).

Ik snap een ding niet echter: als een plant voor langere tijd in het donker, maar wel in 'rijkelijk gevulde aarde' (d.w.z. voldoende glucose en andere voedingstoffen), dan is er dus geen fotosyntese mogelijk. Echter kan de plant dan toch wel overleven?

[Silmarunya]

De meeste planten kunnen geen glucose of andere grote moleculen uit hun omgeving opnemen; sommige soorten (vaak waterplanten) kunnen een zeer beperkte hoeveelheid voedingsstoffen opnemen, maar ook niet genoeg om te overleven.

Een plant in rijke (of arme) aarde zou nog enige tijd overleven omdat de meeste planten reserves aanleggen (in de vorm van olie, zetmeel of gewoon als suiker in het geval van bieten en suikerriet). Zijn die op kan de plant niet-essentiële organen zoals bladeren gaan afbreken en verteren en dan is het helaas gedaan.

Dus nee, je kunt een plant niet in leven houden door hem in voedzaam milieu te plaatsen.

Er is me echter één uitzondering bekend, maar dat is een valsspeler: sommige heidesoorten leven samen met een schimmel die de plant korte tijd in leven kan houden door hem suiker uit rottend materiaal in de buurt te leveren. In ruil levert de heide in goede tijden suikers aan de schimmel.

[Reactie gewijzigd door Silmarunya op 22 juli 2024 13:36]

[DarkScorpion]

Ben het hier best met je eens, ik heb alleen 1 maar...
Toen ik dat proces van een afstandje aan het bekijken was (in de praktijk dus) ging ik mij daardoor niet zo heel veel lekkerder voelen hoor.

[alex4allofyou]

Elke levensvorm voedt zich met (zon)licht. Vaak zitten er wat ketens tussen, maar de zon is het voornaamste dat de Aarde 'voedzaam' maakt, dat en de eigen aardactiviteit.

[Silmarunya]

Bijna juist: er zijn een paar kleine ecosystemen die volledig losstaan van de zon: rond black smokers leven extremofiele bacteriën die energie halen uit zwavelverbindingen die opborrelen uit de oceaanbodem en daarmee aan de basis staan van een hele voedselketen die geen enkele input van zonne-energie ontvangt. Het ziet er zo uit:

https://en.wikipedia.org/...aviewer/File:Nur04507.jpg

Maar je hebt in essentie gelijk, dit is echt wel een kleine en onbelangrijke uitzondering. Het leek me gewoon leuk om het even te vermelden

[alex4allofyou]

Ja, dat bedoelde ik met aardactiviteit, wist de naam niet zo, seismologisch / magnetisme, maar ik heb begrepen dat ons actieve bolletje ook zo actief is ook weer dankzij de zon.

Laten we het erop houden dat wanneer de zon met vakantie gaat, wij de sjaak zijn

[et36s]

Daarom is het ook zeer aannemelijk dat vrijwel overal leven kan ontstaan. Wanneer gaan we de 1e alien vinden

[bbr]

Licht ook niet, maar toch staat onze wereld vol met planten die licht omzetten in... jazeker "energie". En die energie word weer gebruikt om water en evt andere stoffen om te zetten, maar veel planten kunnen prima leven op alleen water en licht.

De wereld zit gek in elkaar, je computer gebruikt stroom, waarom zou iets kleins en complex als een bacterie het dan niet kunnen? Die zijn er immers al miljoenen jaren langer op de wereld dan onze computers toch?

[Reactie gewijzigd door bbr op 22 juli 2024 13:36]

[Silmarunya]

Geen enkele plant kan leven op water en licht. Ze hebben ook nog een bron van koolstof (CO2), stikstof (NH4 of NO3), fosfor (PO4), zwavel en nog een berg elementen nodig om te groeien.

Als ze niet moeten groeien maar enkel overleven op de grootte die ze nu hebben kun je misschien wel toekomen met enkel licht, water en CO2. Maar enkel water en licht is nooit genoeg.

[hardwareaddict]

Het is geen onzinverhaaltje, maar het is dan eigenlijk ook allang oud nieuws.

[Armin]

Dit lijkt me een onzinverhaal, een electron is toch geen nutrient?

Je krijgt 0 sterren als in off-topic, maar je hebt 100% gelijk. Dat was ook mijn eerste reactie. Blijkt dat Tweakers het verkeerd citeerde.

De cel heeft reeds ATP gemaakt en weet daarmee de energie uit de electriciteit (= 'bewegende' electronen) te halen. Ofwel, niet zoals de meeste levensvormen (als wij mensen) via omzetten naar een suiker en deze met zuurstof te verbranden, maar gewoon net zoals een gloeilamp zeg maar. De eletrconen worden uiteraard daarbij niet geconsumeerd.

Vandaar ook een zeer interessante vondst.

[DirtyBird]

waarom zou je hier beter een elektriciteitskabel van kunnen maken dan van een metaal op nano-schaal?

[Verwijderd]

Dan moet je geen nano infrastructuur bouwen om elk celletje te voeden.

Er zijn tig van artikels om het process om te keren (bvb: http://journals.cambridge...omPage=online&aid=8014139), dus die verbindingen (zonder dure infrastructuur) komen mogelijks ook van pas bij het ontwikkelen van een (mini) batterij

[MrQuincle]

Ik kan me goed voorstellen dat deze cellen uiteindelijk gecontrolleerd kunnen worden. Wat dit betekent? Bijv. een pacemaker van organisch materiaal. Of elektrodes in je brein. Ook draadloze oplossingen voor robotpillen die in je spijsverteringsstelsel zijn nog niet alles (en moeten bijv. worden aangestuurd door MRI velden).

[Cerberus_tm]

Ik schiet een miniatuurnaaldje van ijs met bacteriën in jouw been waar je niets van voelt. De door mij geprogrammeerde bacteriën verplaatsen zich langzaam richting je brein. Daar vormen ze zich in bepaalde patronen, met name in het cognitieve centrum. Ze laten ook een klein ontvangertje groeien dat mijn radiosignalen kan opvangen. Als de structuur voltooid is kan ik, zonder dat jij het merkt, jouw brein besturen en je alles laten doen wat ik wil. Ik kan ook een nieuw patroon naar je uploaden via die radio-ontvanger, als een soort Trojan. Dat is de toekomst!

[Seal64]

Behalve dat jouw plan in de eerste regel al onderuit gaat - dat naaldje van ijs is onzin en werkt in de praktijk niet.

[Cerberus_tm]

Jaaa dan gebruik ik een biologisch afbreekbaar plastic naaldje. Of je krijgt een mini-krasje op je arm.

[Silmarunya]

Yeah right. Alsof je lichaam bacteriële structuren gaat tolereren, en alsof die vlot door de bloed-hersenbarrière gaan raken.

[Cerberus_tm]

Sinds wanneer is de realiteit een argument!!

[MrQuincle]

Jij hebt tien keer zoveel bacteriën dan menselijke cellen. Grote bacteriekolonie zou een treffender omschrijving zijn dan mens. :-)

https://en.wikipedia.org/wiki/Human_microbiome heeft helaas geen Nederlandse variant, maar erg leerzaam.

Dit zijn toekomstbeelden, maar ik denk dat het gebruik van organisch en biologisch materiaal nu nog in de kinderschoenen staat, en je verbaast gaat zijn over wat er gaat kunnen.

Het is eXistenZ versus de Matrix.

Ah, ik zie nu pas het artikel van vandaag: nieuws: Wetenschappers willen pacemakers vervangen door genetische modificatie. Dat is wel heel snel. :-)

[Reactie gewijzigd door MrQuincle op 22 juli 2024 13:36]

[Silmarunya]

Je hebt 10 maal meer bacteriële cellen, maar die leven zo goed als allemaal uitwendig. De overgrote meerderheid bevolkt het darmkanaal en kleinere populaties leven op de huid, in de bovenste luchtwegen, in de vagina en in de neus- en mondholte.

Daar doen ze hun werk (een deel van ons eten opeten en in ruil nuttige verbindingen aanmaken en vreemde bacteriën wegconcurreren) in alle rust, zonder ooit in contact te komen met ons immuunsysteem.

Weten dergelijke natuurlijk aanwezige bacteriën effectief IN je lichaam te komen, kan je er donder op zeggen dat je immuunsysteem sneller in actie schiet dan de NSA die een mail over bommen detecteert.

[Nardon]

Misschien als zelf-helend materiaal? Ik heb geen idee verder, maar misschien omdat het organisch is, zou het misschien (uiteindelijk) makkelijker, goedkoper en miluevriendelijkere infrastructuur mee maken.

[harley]

Dat vraag ik me ook af. Het is een levend iets dus met eigen willetje (soort van)

Is dit nou ook vatbaar voor virussen

[Silmarunya]

Tot nu toe is nog geen enkele levensvorm ontdekt die geen virussen draagt. Het zou bijzonder eigenaardig zijn moest dit een uitzondering zijn

[KiD_KRiool]

"Is dit nou ook vatbaar voor virussen"
krijgt de definitie me computer heeft last van een virus toch een ander betekenis

[stresstak]

Is dit nou ook vatbaar voor virussen

Bacteriedodende smeerseltjes zijn ook funest..

[ro8in]

Volledig offtopic, maar verander alsjeblieft je avatar.. Stond weer voor niets bij de new york pizza op me iphone scherm te blazen xD Ik trap er elke keer weer in

[Reactie gewijzigd door ro8in op 22 juli 2024 13:36]

[Verwijderd]

Een echte tweaker schrijft natuurlijk een app die de avatar herkent en vervangt door iets anders...

[defixje]

Ik vind hem geniaal, hoe vaak ik al niet even een veeg naar mijn beeldscherm gedaan heb, om er daarna achter te komen dat wat ik al wist... hahaha

[ro8in]

Was ook meer sarcastisch bedoeld he...

[alex4allofyou]

Beter weet ik niet, maar potentieel kostenefficienter lijkt het mij wel.

[Verwijderd]

Lijkt mij wel handig, als je de bacteriën kan opeten en hopelijk zijn ze voedzaam, dan kan je eigenlijk via een omweg electriciteit eten. Als ze mensen naar andere planeten sturen lijkt het mij wel iets dat nuttig kan zijn. Een paar zonnepanelen, een paar bacteriën om een kolonie in gang te zetten en je hebt eigenlijk altijd eten, als de bacteriën voedzaam zijn toch.

[Silmarunya]

Je moet ook bouwstoffen voor leven hebben: een koolstofrijke verbinding (CO2?) en een kleinere hoeveelheid verbindingen rijk aan N, P, K, Na, S, Fe en nog wat elementen. Heb je die niet, kun je hoogstens recycleren: elementen uit afgestorven mensen hergebruiken. Helaas is dan geen bevolkingsgroei mogelijk.

Deze bacteriën bieden een manier om energie-arme verbindingen te 'upgraden' naar de energierijke bouwstenen van het leven. Maar je moet nog steeds een externe bron van anorganische verbindingen hebben, en waar haal je die tijdens een lange ruimtereis?

Overigens: planten en photosynthetische bacteria kunnen licht rechtstreeks omzetten in energierijke verbindingen. Lijkt me nog altijd efficiënter dan een extra tussenstap introduceren. Het kweken van algen in gesloten waterbuizen is bijvoorbeeld een simpele manier om snel een hoogwaardige voedingsbron te verkrijgen.

[Reactie gewijzigd door Silmarunya op 22 juli 2024 13:36]

[ilaurensnl]

Deze bacteriën bleven groeien en groeien op plaatsen waar wij niks van af wisten, en daarna werd de mensheid als eten gezien ~

Ik vraag me af of ze zoiets kunnen gebruiker om dingen efficiënter te laten werken, zoals oled's wordt gebruikt, kunnen dit ook gebruikt worden om het bepaalde acties te laten uitvoeren?

[markiebiboy]

Doet me meteen denken aan de film "de lift" met Huub Stapel.

[.ScorpionSquad]

Er mag wel iets meer uitleg bij het elektronen + atp (noem het alsjeblieft ATP, het is een afkorting voor AdenosineTriFosfaat) verhaal. Deze bacteriën 'voeden' zich inderdaad met elektronen, maar ze gebruiken enkel de energie van de elektronen en niet het deeltje zelf. Dit gebeurt waarschijnlijk zoals wij mensen het ook doen. De energie van het elektron wordt gebruikt om aan ADP (AdenosineDiFosfaat) een extra fosfaatgroep vast te maken > ADP + P = ATP. Vervolgens kan ATP worden getransporteerd worden en energie vrijmaken waar nodig door de reactie omgekeerd te laten verlopen.

Zoals elke reactie heeft ook deze reactie hoogstwaarschijnlijk een drempelwaarde, dus ik vermoed dat deze bacteriën geen raad zullen weten met een stilstaand elektron (voor zover dat mogelijk is).

[superrock]

Hmm kunnen we nu rechtstreeks stroom in biomassa omzetten?

[Silmarunya]

Misschien. We doen het in ieder geval al jaren onrechtstreeks in de vorm van groeilampen

[Banath]

aha ...echte 'bugs' die van enen nullen maken?

heb je een antibiotica kuurtje nodig voor je pc

[Reactie gewijzigd door Banath op 22 juli 2024 13:36]

[Verwijderd]

Die film De Lift zal ooit voorspellende waarde blijken te hebben gehad...