CONVOCATORIA PARA LA PARTICIPACIÓN CIENTÍFICA: – Pueden los campos y gradientes de flujo magnético fuertes, matar las bacterias peligrosas

Monya Sigler Phillips, PhD, cree que pueden ¡
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Por qué las bacterias
odian los imanes

Las bacterias son organismos unicelulares que están rodeados por membranas de fosfolípidos.
El propósito de la membrana es doble.
Primero, contiene físicamente los orgánulos de una célula y otra maquinaria celular (proteínas) que se necesitan para sobrevivir. En segundo lugar, mantiene una separación entre las soluciones salinas intracelulares y extracelulares en las que existen las células.
A continuación se muestra un diagrama simple que ilustra la composición de estas soluciones salinas. Tenga en cuenta que la concentración de iones de potasio (K +) es mayor dentro de la célula que en el exterior, y que ocurre lo contrario con los iones de sodio (Na +) y cloruro (C1-).
Esta separación de iones a través de la pared celular bacteriana es esencial, y es mantenida por la membrana de fosfolípidos impermeable. Si se suman todas las cargas (+ y -) en el interior y el exterior de la celda (por separado), se encontrará que hay una carga negativa neta en la superficie intracelular de la membrana. En otras palabras, el interior de la célula es más negativo que el exterior de la célula.
Ion Chammels y la regulación del pH celular
Como se indicó anteriormente, las diferentes proteínas del canal transportan diferentes iones a través de las membranas biológicas. En dicho ion está el protón, o el átomo de hidrógeno positivamente chargen (H +). El flujo de protones a través de los canales iónicos en las membranas celulares bacterianas se usa para controlar el pH de la solución intracelular. La regulación del pH celular es crucial para la supervivencia de las células biológicas.
Esto es cierto porque si el pH es demasiado alto o demasiado bajo, la integridad estructural de las proteínas intracelulares se ve comprometida.
Esto, a su vez, hace que la proteína sea incapaz de realizar sus tareas normales, la mayoría de las cuales implican catalizar reacciones celulares que son necesarias para mantener viva la célula.
La conclusión es que una célula que no puede controlar su pH es una célula muerta.

Ion Chammels y la regulación del pH celular
Como se indicó anteriormente, las diferentes proteínas del canal transportan diferentes iones a través de las membranas biológicas. En dicho ion está el protón, o el átomo de hidrógeno positivamente chargen (H +). El flujo de protones a través de los canales iónicos en las membranas celulares bacterianas se usa para controlar el pH de la solución intracelular. La regulación del pH celular es crucial para la supervivencia de las células biológicas.
Esto es cierto porque si el pH es demasiado alto o demasiado bajo, la integridad estructural de las proteínas intracelulares se ve comprometida.
Esto, a su vez, hace que la proteína sea incapaz de realizar sus tareas normales, la mayoría de las cuales implican catalizar reacciones celulares que son necesarias para mantener viva la célula.
La conclusión es que una célula que no puede controlar su pH es una célula muerta.

El pH de cualquier solución (incluidas las biológicas) está directamente relacionado con la concentración de protones, o átomos de hidrógeno con carga positiva, en la solución.
Cuanto mayor es la concentración de (H +), menor es el pH y viceversa. Un pH de 7 es neutral, y la mayoría de las células no pueden tolerar tener un pH intracelular que está muy lejos de este valor.
Por lo tanto, las bacterias (y otros organismos) han desarrollado formas de controlar su pH.
Esto ocurre de una de dos maneras. Primero, hay moléculas intracelulares llamadas amortiguadores que se unen a los protones si su concentración aumenta demasiado y liberan protones si sus concentraciones disminuyen demasiado. Sin embargo, las moléculas de tampón están afinadas y se saturan fácilmente. Cuando esto sucede, (cuando la concentración de protones es muy alta), simplemente se pueden transferir a través de la membrana celular a través de canales iónicos.

El efecto de los imanes en el comportamiento del canal iónico
Como discutimos anteriormente, la dirección del flujo de iones a través de los canales de proteínas se ve afectada por el potencial eléctrico y químico que existe a través de la membrana celular.
Si las bacterias, por ejemplo, se colocan en un entorno donde existen grandes campos eléctricos, el potencial eléctrico a través de su membrana celular se verá afectado.
La presencia de un campo magnético fuerte es un buen ejemplo de dicho entorno. Las regiones polarizadas de un imán grande crearán potenciales eléctricos altamente no fisiológicos en el ambiente de la bacteria.
Este potencial abrumará cualquier potencial existente en estas células muy pequeñas, y ya no tendrán control sobre el movimiento de iones a través de sus membranas.

Las separaciones de cargas a través de la membrana crean dos fuerzas impulsoras separadas de los iones. Primero, debido a que el interior de la celda tiene una carga más negativa que el exterior, existe una fuerza impulsora eléctrica. En este caso, si la membrana se perforara, los iones cargados positivamente (cationes) serían atraídos hacia la célula y los iones cargados negativamente (aniones) serían repelidos desde el interior de la célula.
En segundo lugar, la separación de la carga crea una fuerza impulsora química. En este caso, los iones querrían fluir a través de la punción hacia abajo en su gradiente de concentración. Por ejemplo, los iones de sodio y cloruro fluirían desde el exterior (donde están altamente concentrados) hacia el interior de la célula (donde su concentración es menor).
Lo contrario es cierto para los iones de potasio que están más concentrados dentro de la célula.
Por supuesto, el movimiento de los iones a través de las membranas bacterianas no se produce a través de agujeros abiertos. Por el contrario, ocurre con la ayuda de proteínas que están incrustadas en la membrana celular.
Estas proteínas abarcan toda la membrana y, por lo tanto, se enfrentan a la solución extracelular en un lado de la célula y a la solución intracelular en el otro.
Las proteínas existen tanto en conformaciones “cercanas” como “abiertas”, y el movimiento de los iones entre estos dos estados está regulado por la célula bacteriana. cuando está cerrado, no se permiten iones a través de la membrana.
Cuando la proteína está “abierta”, forma un pequeño agujero cilíndrico en la membrana a través del cual pueden pasar los iones. Por lo general, los cationes y aniones fluyen a través de diferentes canales de proteínas. Además, algunas proteínas pueden seleccionar entre diferentes iones de una carga particular.
Por ejemplo, algunos canales permiten que los iones de sodio pero no de potasio pasen por sus poros. El diagrama a la derecha ilustra el flujo de iones a través de los canales de proteínas.
El flujo de iones a través de las membranas celulares está acoplado a muchos procesos celulares importantes, por lo tanto, las células bacterianas se enferman mucho cuando pierden la capacidad de regular las corrientes iónicas a través de los canales de proteínas.
Uno de los escenarios más mortales es cuando se altera el flujo de protones. En este caso, la destrucción del gradiente electroquímico de los protones equivale a la destrucción de la capacidad de expulsarlos de la célula.
Cuando la concentración de iones de hidrógeno aumenta, entonces, la célula no puede liberar los iones al medio ambiente, y el pH se reduce a un nivel que no es tolerable. La muerte asegura.
por Monya Sigler Phillips, PhD