Bien, le daré mi granito de arena a esta pregunta. En primer lugar, esto no va a ser una vaca feliz y realmente espero que no tengas una granja en la vida real. Honestamente, hay una razón por la que nadie se ha molestado en intentar la síntesis biológica de PTFE, en gran parte debido a la cantidad de enzimas inductoras de estremecimiento que tendré que usar para la vía de síntesis. Lamentablemente, esta configuración ciertamente falla en la etiqueta de 'verificación de la realidad'.

Ruta

Curiosamente, es posible construir un camino hacia el PTFE en el que el único cambio real en la dieta sería la adición de fluorita . He esbozado este camino a continuación, que podría ser bueno para consultar mientras lo recorremos. Esencialmente, para obtener PTFE necesitamos tetrafluoroetileno (TFE). TFE está hecho de cloroformo y ácido fluorhídrico (HF). Para obtener HF, necesitamos fluorita y un ácido fuerte: el ácido sulfúrico es el que se usa industrialmente, pero voy a argumentar que el ácido clorhídrico (HCl) podría funcionar junto con un catalizador para simplificar la vía. Para obtener cloroformo, podemos mezclar etanol y lejía. Por supuesto, la lejía no es un gran alimento para los seres vivos, por lo que también deberíamos sintetizarla a partir del ozono y el NaCl.

La mayoría de los ingredientes iniciales ya se pueden sintetizar biológicamente a partir de alimentos normales, específicamente etanol, NaCl y HCl. El ozono podría obtenerse en cantidades de partes por billón del aire normal, lo que significa que el único ingrediente base que necesitamos agregar a su alimentación normal es la fluorita.

Ahora, debemos tener en cuenta que hay un par de problemas inmediatos con esta vía. En primer lugar, muchas de estas reacciones no ocurren a temperatura ambiente y, en cambio, requieren más de 500 K para que ocurran. Sin embargo, si invocamos el poder místico de las enzimas , podemos reducir esa energía de activación a algo así como la temperatura interna del cuerpo.

Utilizo "místico" para describir las enzimas aquí, pero no son mágicas ni handwavium, solo catalizadores biológicos. Los catalizadores reducen la energía de activación de una reacción organizando, estabilizando y orientando las moléculas de tal manera que ya no es un ruido aleatorio de fuerza bruta (altas temperaturas) lo que permite que una reacción se complete, sino una danza coreografiada .

En segundo lugar, la mayoría de estos ingredientes son horribles . He compilado aquí una lista de las advertencias en Wikipedia sobre varios productos químicos que estamos usando:

El ozono es uno de los mayores oxidantes que conocemos, por eso es tan peligroso. Podemos olerlo a ~1-2 ppb (partes por billón), y comenzará a dañarnos a ~100 ppb, con un LC ₅₀ de ~50 ppm (partes por millón). Dadas estas restricciones en la concentración de uno de nuestros reactivos, esta puede ser una reacción muy lenta incluso cuando se opera a concentraciones casi letales.

La lejía se usa para matar cosas. Llano y simple. Lo usamos en laboratorios biológicos para que las cosas queden realmente limpias, y después de hacerlo, generalmente las etiquetamos como "no para ser utilizadas con organismos sensibles". Aquí están las advertencias de Wikipedia:

“... la ingestión de blanqueadores puede dañar el esófago y el estómago, lo que posiblemente provoque la muerte. En contacto con la piel o los ojos, pueden causar irritación, sequedad y potencialmente quemaduras. La inhalación de vapores de lejía puede dañar los pulmones”.

El cloroformo también es bastante terrible para los humanos: es por eso que nos desmayamos cuando lo olfateamos y por qué puede matarnos si consumimos más de un dedal. Aquí hay algunas advertencias de Wikipedia:

"La exposición dérmica prolongada puede provocar el desarrollo de llagas como resultado de la eliminación de grasa". “Las salpicaduras accidentales en los ojos han causado irritación”. “... causa depresión del sistema nervioso central (SNC), lo que finalmente produce un coma profundo” “se suspendió el uso de cloroformo [para anestesia] porque causaba muertes por insuficiencia respiratoria y arritmias cardíacas”

Los ácidos no son buenos para los humanos. No te derretirán (bueno, la mayoría de ellos) pero pueden arruinar tu día rápidamente. Aquí, estamos hablando de algunos de los peores. El ácido sulfúrico es algo bastante terrible y difícil de sintetizar, así que opté por el ácido clorhídrico ( HCl ) más dócil. Es posible que pueda sintetizar ácido sulfúrico biológicamente , pero el HCl y una enzima probablemente funcionarán igual de bien juntos. Sin embargo, vale la pena señalar que el HCl sigue siendo bastante terrible. Los seres humanos sintetizamos este material de forma natural para la digestión en el estómago, donde constantemente carcome nuestros revestimientos mucosos y causa acidez estomacal y úlceras cuando se escapa.

Pero ninguno de esos ácidos se compara con el ácido fluorhídrico ( HF ). Este material se ha descrito como "ácido de película" porque se lo comerá todo. Metales, orgánicos, lo que sea. El primer video que aparece cuando busca HF es "ácido carnívoro". El OP no incluyó HF en sus vacas ácidas porque incluso el PTFE es permeable a él. Por favor, señor, ¿puedo tomar prestado un poco de ese unobtanium?

Finalmente, el tetrafluoroetileno ( TFE ) tampoco es divertido. No pude encontrar ningún peligro específico asociado con él además de los "efectos cancerígenos débiles", pero la NFPA le da 3/4 de peligro para la salud, 4/4 de inflamabilidad y 3/4 de reactividad , mejor conocido como el "diamante de fuego". ”.

Y todo lo anterior supone que ha logrado insertar genes adecuados para estas diversas enzimas diseñadas a medida en su código genético de tal manera que se duplican, transcriben y traducen correctamente. La mayoría de las enzimas (proteínas) no son estables con ácidos fuertes, sino que se hidrolizan en aminoácidos individuales... que tampoco son estables con un pH bajo. Además, el ADN se desmorona con un pH bajo.

Divertido, ¿verdad? Tus ingenieros genéticos probablemente te odien y hayan renunciado. Has convertido a tus vacas en campanas extractoras de humo para la química sintética, y es poco probable que sean mucho más que una pila de productos químicos después de un tiempo. Y todos tienen cáncer. Ah, y mientras estaban vivos, les diste de comer piedras.

Buena pregunta, asesino !
    - un vegano en alguna parte, probablemente

Revestimientos de tejido

Puede elegir cualquier tejido que desee forrar con PTFE. Inicialmente pensé que el estómago sería una buena opción para esto porque ya está lidiando con ácidos, pero las sustancias con las que estamos trabajando van mucho más allá de los ácidos "normales" que la diferencia de 5-6 unidades de pH entre el tejido corporal y el tejido estomacal es expulsado del agua por la diferencia de ~20 unidades de pH entre el tejido corporal/estómago y el ácido fluoroantimónico. Si sus ingenieros genéticos han tenido éxito en todo lo anterior, no tendrán ningún problema en convertir la cabeza o las pezuñas de la vaca en calderos de ácido. Lo que realmente plantea la pregunta de por qué estamos usando vacas.

Escalabilidad

Entonces, los problemas enumerados anteriormente surgieron de la creación de una sola vaca. Estás interesado en hacer 264 millones de ellos. No puedo expresar con suficiente fuerza cuánto desaconsejaría este curso de acción. El problema #1 es que en realidad nos quedamos sin rocas para alimentarlos. También nos quedaríamos sin ozono y tendríamos que sintetizarlo artificialmente, lo que no agradará a los ecologistas porque es un contaminante importante a nivel del suelo. Diablos, incluso haríamos mella en el suministro mundial de etanol.

Posibles guardados

El PTFE sintetizado biológicamente falla considerablemente en la "comprobación de la realidad". Sin embargo, hay algunas opciones si está dispuesto a ser un poco flexible.

Vidrio

La producción biológica de sílice es algo real. Las diatomeas hacen sus frústulas de vidrio secretando nanoesferas de sílice que luego pegan. El vidrio es vulnerable a la erosión por el ácido fluoroantimónico, pero también lo es la mucosidad de nuestro estómago al HCl normal, simplemente lo secretamos continuamente. También estoy seguro de que sus ingenieros genéticos estarían más contentos de insertar genes de diatomeas eucariotas en una vaca eucariota que en bacterias arqueales.

Ceras

Como se señaló en un comentario, las ceras también podrían ser una forma de almacenar estos ácidos. Nuevamente, no son inmunes a los resultados, pero la secreción constante también podría resolver ese problema. De hecho, probablemente reaccionarían con los ácidos mismos y sustituirían los hidrógenos por flúor, lo que de todos modos crearía una estructura muy similar al PTFE. Aún mejor, las vacas ya producen grasas que simplemente necesitarían ser alargadas/saturadas, o podrías tomar prestados algunos genes de abejas (¡vaya, incluso el mismo reino! Tal vez puedas volver a contratar a algunos de tus antiguos ingenieros ahora que re haciendo tales solicitudes razonables) y hacer la producción de cera directamente.

¡¡Buena suerte!!

(¡Agradezca a Answer Sandbox si necesita ayuda para desarrollar esta respuesta!)

Supongamos un proceso más complejo. Los comentarios son correctos en cuanto a que el tejido glandular biológico no puede protegerse contra el ácido. El problema requiere que el ácido esté contenido y que sea producido por una vaca.

Supongamos una química compleja cuando las glándulas mamarias producen los precursores. Para evitar que se destruya el tejido glandular, habrá varios tipos de glándulas que produzcan un reactivo. Supongamos también algún disolvente, que por los comentarios no debe ser agua.

Los precursores se exprimen en los conductos lácteos, que están restringidos muscularmente para evitar el reflujo hacia las glándulas. Cada uno de los conductos lácteos conduce su sustancia química particular para mezclarse con la siguiente sustancia química, que luego reacciona aún más hasta que finalmente, la mezcla espantosa ideal llega a la ubre.

Los conductos están revestidos con materiales impermeables a los precursores y los productos. Hasta los pasos finales, estos pueden ser semipermeables, de modo que se pueda eliminar el agua de la mezcla, que concentra la leche. También es necesario sacar toda el agua (si la hubiera) de la leche antes de mezclarla con el ácido fluoroantimónico, que no puede existir en solución acuosa.

Los métodos de síntesis llevados a cabo en las glándulas mamarias están más allá de mis conocimientos de química. Como mínimo, necesitará esta secuencia de enfoque de síntesis, con los conductos lácteos convirtiéndose en PTFE puro e impermeable al final.

La buena noticia es que la vaca puede reutilizar los sistemas enzimáticos de manipulación de flúor tanto para fabricar el PTFE como el ácido fluoroantimónico.

El cielo ayude a los terneros que buscan comida.

Necesita un proceso de estilo de ensamblaje molecular.

La síntesis de proteínas se logra agregando el nucleótido correcto al final de la cadena y repitiendo hasta que se completa la proteína.

Un proceso de ensamblaje molecular similar podría convertir hidrocarburos de cadena larga en fluorocarbonos de cadena larga. No puedo diseñar el ensamblador necesario, pero creo que al menos pasa la prueba de plausibilidad. Un ensamblador algo rígido podría caminar por la cadena (capaz de restringir la sección actual de la molécula de cadena larga durante la construcción), reemplazando el hidrógeno con flúor 1 átomo a la vez.

El ensamblador requerirá una fuente constante de flúor, que es común en muchos alimentos, así como en las fuentes de agua. Demasiado flúor es tóxico, pero con el equilibrio correcto de ingesta y uso, esto también es factible.

Será necesario recubrir cada superficie orgánica en contacto con su desagradable ácido. Esto limita la capacidad del cuerpo para manejar el crecimiento/muerte/reemplazo celular porque una capa de PTFE debe permanecer en su lugar en todo momento. Las superficies podrían diseñarse de modo que se desprenda gradualmente permitiendo el crecimiento de células en las capas internas, y las capas muertas recubiertas de PTFE realmente están en contacto con el ácido para formar la barrera de seguridad.

Todavía tiene un problema, ¿cómo logra que el PTFE se adhiera a las células subyacentes? Los métodos que se usan comercialmente no van a funcionar dentro de su vaca. ¿Puedo sugerir que la solución para esto es construir el límite de PTFE/celda en algo similar a Velcro? Esta no será una adhesión fuerte (especialmente si el material celular es la capa de lípidos que se usa en las células animales), pero podría ser lo suficientemente fuerte ya que no tiene que sobrevivir a la alta tensión de cizallamiento/deslizamiento, etc. común a la piel.