第九届青年地学论坛

生物膜电导率由于其在能源和环境应用方面的潜力而在生物电子学领域日益受到重视，但其控制和机理理解仍然具有挑战性。本研究重点关注 Shewanella oneidensis MR-1生物膜内的电子传导机制，强调外膜多血红素细胞色素(OMC)中蛋白质间电子跳跃的关键作用。 利用铟锡掺杂氧化物(ITO)叉指电极，对野生型和缺乏细胞色素的突变株的MR-1生物膜中传导电流的热活化能(Thermal activation energy, E_a)进行了测试。在 E_a为 0.33 eV 时，观察到OmcA和MtrC（两种细胞表面 OMC）之间存在能量上有利的相互作用。相反，OmcA或MtrC的缺失导致E_a增加超过三倍，表明OmcA-OmcA或MtrC-MtrC相互作用中的电子转移不太有利。 值得注意的是，黄素与 OMC 的结合增强了这些相互作用，并将栅极电位从 150 mV 切换至-150 mV。添加胆固醇的进一步实验强调了磷脂扩散对E_a的显着影响，而圆二色光谱证实了在量化E_a时单个 OMC 中血红素间耦合的温度依赖性可以忽略不计。这些发现扩展了我们对OMC和黄素分子在调节生物膜电子传导和门电位方面的理解，为开发用于生物能源转换的高导电性生物膜和新兴的合成生物学相关生物电子学提供了见解。
 

；电子传递；希瓦氏菌；细胞色素；生物膜