Che cosa usano i batteri come fonti di carbonio e di energia?
doc-4464
La fissazione dell' azoto Rhizobia è un caso interessante, in cui gli elementi coniugativi si impegnano naturalmente nella coniugazione tra i regni. Elementi come i plasmidi Agrobacterium Ti o Ri contengono elementi che possono essere trasferiti alle cellule vegetali. I geni trasferiti entrano nel nucleo delle cellule vegetali e trasformano efficacemente le cellule vegetali in fabbriche per la produzione di opine, che i batteri utilizzano come fonti di carbonio ed energia. Le cellule infette delle piante formano tumori alla corona gallina o alla radice. I plasmidi Ti e Ri sono quindi endosimbionti dei batteri, che a loro volta sono endosimbionti (o parassiti) della pianta infetta.
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doc-1798
Il metabolismo del carbonio nei batteri è eterotrofico, in cui i composti organici del carbonio sono utilizzati come fonti di carbonio, o autotrofico, il che significa che il carbonio cellulare è ottenuto fissando anidride carbonica. I batteri eterotrofici includono i tipi parassiti. I batteri autotrofici tipici sono i cianobatteri fototrofici, i batteri verdi dello zolfo e alcuni batteri viola, ma anche molte specie chemiolitotrofiche, come i batteri nitrificanti o solforanti. Il metabolismo energetico dei batteri è basato sulla fototrofia, l' uso della luce attraverso la fotosintesi, o sulla chemiotrofia, l' uso di sostanze chimiche per la produzione di energia, che sono per lo più ossidate a scapito dell' ossigeno o di accettatori di elettroni alternativi (respirazione aerobica/anaerobica).
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doc-2416
La fisiologia vegetale comprende tutte le attività chimiche e fisiche interne delle piante associate alla vita. I prodotti chimici ottenuti dall' aria, dal suolo e dall' acqua costituiscono la base di ogni metabolismo vegetale. L' energia della luce solare, catturata dalla fotosintesi ossigenata e rilasciata dalla respirazione cellulare, è alla base di quasi tutta la vita. I fotoautotrofi, comprese tutte le piante verdi, le alghe e i cianobatteri, raccolgono l' energia direttamente dalla luce solare mediante fotosintesi. Eterotrofi compresi tutti gli animali, tutti i funghi, tutte le piante completamente parassite e i batteri non fotosintetici prendono in esame le molecole organiche prodotte dai fotoautotrofi e le respingono o le usano nella costruzione di cellule e tessuti. La respirazione è l' ossidazione dei composti di carbonio, che si scompongono in strutture più semplici per liberare l' energia che contengono, essenzialmente il contrario della fotosintesi.
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doc-2870
Ultimo ma non meno importante, sono stati inventati i condensatori elettrici a doppio strato (oggi Supercondensatori). Nel 1957 H. Becker sviluppò un "condensatore elettrolitico a bassa tensione con elettrodi di carbonio poroso". Credeva che l' energia fosse immagazzinata come carica nei pori di carbonio usati nel suo condensatore come nei pori delle lamelle di condensatori elettrolitici. Poiché il meccanismo a doppio strato non era conosciuto all' epoca, egli scrisse nel brevetto:"Non si sa esattamente cosa stia accadendo nel componente se viene utilizzato per immagazzinare energia, ma porta ad una capacità estremamente elevata".
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doc-7692
L' idrogeno non è una risorsa energetica, se non nel contesto ipotetico delle centrali nucleari commerciali a fusione nucleare che utilizzano deuterio o trizio, una tecnologia attualmente lontana dallo sviluppo. L' energia del Sole proviene dalla fusione nucleare dell' idrogeno, ma questo processo è difficile da raggiungere controllabilmente sulla Terra. L' idrogeno elementare proveniente da fonti solari, biologiche o elettriche richiede più energia di quanta ne ottenga bruciandolo, quindi in questi casi l' idrogeno funziona come vettore energetico, come una batteria. L' idrogeno può essere ottenuto da fonti fossili (come il metano), ma queste fonti sono insostenibili.
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doc-1801
I batteri litotrofici possono utilizzare composti inorganici come fonte di energia. I comuni donatori inorganici di elettroni sono l' idrogeno, il monossido di carbonio, l' ammoniaca (che porta alla nitrificazione), il ferro ferroso e altri ioni metallici ridotti e diversi composti solforati ridotti. In circostanze insolite, il metano gassoso può essere utilizzato dai batteri metanotrofi sia come fonte di elettroni che come substrato per l' anabolismo del carbonio. Sia nella fototrofia aerobica che nella chemiolitotrofia, l' ossigeno viene utilizzato come accettatore terminale di elettroni, mentre in condizioni anaerobiche vengono invece utilizzati composti inorganici. La maggior parte degli organismi litotrofici sono autotrofici, mentre gli organismi organotrofici sono eterotrofici.
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doc-7693
La densità di energia per unità di volume di idrogeno liquido e idrogeno gassoso compresso a qualsiasi pressione praticabile è significativamente inferiore a quella delle fonti di combustibile tradizionali, anche se la densità di energia per unità di massa di combustibile è superiore. Tuttavia, l' idrogeno elementare è stato ampiamente discusso nel contesto dell' energia, quale possibile vettore energetico futuro su scala economica. Ad esempio, la cattura e lo stoccaggio del CO2 2, seguiti dalla cattura e dallo stoccaggio del carbonio, potrebbero essere effettuati nel punto di produzione di CO2 2 a partire da combustibili fossili. L' idrogeno utilizzato nei trasporti brucerebbe in modo relativamente pulito, con alcune emissioni di NOx, ma senza emissioni di carbonio. Tuttavia, i costi di infrastruttura associati alla piena conversione ad un' economia basata sull' idrogeno sarebbero considerevoli. Le celle a combustibile possono convertire l' idrogeno e l' ossigeno direttamente in elettricità in modo più efficiente rispetto ai motori a combustione interna.
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doc-11654
Oklahoma è il terzo più grande produttore nazionale di gas naturale, quinto produttore di petrolio greggio, e ha il secondo più grande numero di impianti di perforazione attiva, e si colloca al quinto posto nelle riserve di petrolio greggio. Mentre lo stato si è classificato all' ottavo posto per la capacità installata di energia eolica nel 2011, è al fondo degli stati in termini di utilizzo di energia rinnovabile, con il 94 per cento della sua elettricità prodotta da fonti non rinnovabili nel 2009, tra cui il 25 per cento da carbone e il 46 per cento da gas naturale. Oklahoma non ha energia nucleare. Al 13° posto per il consumo totale di energia pro capite nel 2009, i costi energetici di Oklahoma erano 8° più bassi della nazione.
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doc-1797
I batteri presentano una varietà estremamente ampia di tipi metabolici. La distribuzione dei tratti metabolici all' interno di un gruppo di batteri è stata tradizionalmente utilizzata per definire la loro tassonomia, ma questi tratti spesso non corrispondono alle moderne classificazioni genetiche. Il metabolismo batterico è classificato in gruppi nutrizionali sulla base di tre criteri principali: il tipo di energia utilizzata per la crescita, la fonte di carbonio e i donatori di elettroni utilizzati per la crescita. Un ulteriore criterio dei microrganismi respiratori sono i accettori di elettroni utilizzati per la respirazione aerobica o anaerobica.
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doc-1799
I batteri sono ulteriormente divisi in litotrofi che utilizzano donatori di elettroni inorganici e organotrofi che utilizzano composti organici come donatori di elettroni. Gli organismi chemotrofici utilizzano i rispettivi donatori di elettroni per la conservazione dell' energia (per respirazione aerobica/anaerobica o fermentazione) e le reazioni biosintetiche (ad esempio, fissazione dell' anidride carbonica), mentre gli organismi fototrofici li usano solo per scopi biosintetici. Gli organismi respiratori utilizzano composti chimici come fonte di energia prendendo elettroni dal substrato ridotto e trasferendoli ad un accettatore terminale di elettroni in una reazione redox. Questa reazione rilascia energia che può essere utilizzata per sintetizzare ATP e guidare il metabolismo. Negli organismi aerobici, l' ossigeno è usato come accettatore di elettroni. Negli organismi anaerobici sono utilizzati come accettatori di elettroni altri composti inorganici, come nitrati, solfati o anidride carbonica. Questo porta a processi ecologicamente importanti di denitrificazione, riduzione del solfato e acetogenesi, rispettivamente.
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doc-12725
Il Portogallo dispone di notevoli risorse di energia eolica e fluviale, le due fonti rinnovabili più efficienti dal punto di vista dei costi. Dall' inizio del XXI secolo, si è registrata una tendenza verso lo sviluppo di un' industria delle risorse rinnovabili e la riduzione sia del consumo che dell' uso delle risorse fossili. Nel 2006, la più grande centrale solare del mondo a quella data, la centrale fotovoltaica di Moura, ha iniziato ad operare nei pressi di Moura, nel sud del mondo, mentre la prima centrale ad onde commerciali, l' Aguçadoura Wave Farm, è stata inaugurata nella regione del Nord (2008). Alla fine del 2006, il 66% della produzione elettrica del paese proveniva da centrali a carbone e a combustibile, il 29% da dighe idroelettriche e il 6% dall' energia eolica.
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