ما هو استتباب البكتيريا؟

يشير الاستتباب إلى عمليات التنظيم الذاتي التي تستخدمها الكائنات الحية للحفاظ على استقرارها الداخلي ، وبالتالي ضمان بقائها على قيد الحياة. يمكن للبكتيريا أيضًا أن تنظم نفسها بنفسها ، والتكيف مع الظروف البيئية المتغيرة باستمرار التي تحيط بها. تشمل العمليات الاستتبابية الرئيسية التي تضمن بقاء البكتيريا استتباب الحديد والمعادن ، وتوازن الأس الهيدروجيني ، وتوازن الغشاء الدهني.

الحديد عنصر حيوي لمعظم البكتيريا ، ولكن بكميات كبيرة يمكن أن يكون سامًا. يمكن للبكتيريا تحقيق توازن الحديد حتى في البيئات ذات الكميات المنخفضة من هذا العنصر. في هذه الحالة ، تستخدم بعض البكتيريا بروتينات متخصصة تزيد من امتصاص الحديد. يمكن للبكتيريا الممرضة التي تعيش في دم الإنسان أن تحافظ على توازنها الحديدي باستخدام الهيموغلوبين في المضيف أو مركبات الحديد الأخرى. تحتوي البكتيريا أيضًا على بروتينات ، مثل الفيريتين ، التي استخدمتها لتخزين الحديد كمخزن داخل الخلايا. عندما تكون في بيئات ذات مستويات سامة من الحديد ، تستخدم البكتيريا بروتينات إزالة سموم الحديد (Dps) ، والتي تحمي كروموسومها من التلف.

بالإضافة إلى الحديد ، يمكن للبكتيريا أن تستشعر المستويات الخارجية للعناصر الأخرى ، مثل الرصاص والكادميوم والزئبق. أجهزة الاستشعار المعدنية عبارة عن بروتينات معقدة توجد في بعض البكتيريا ، يمكنها استشعار وتنظيم المستويات الداخلية لكل من المعادن الثقيلة السامة وأيونات المعادن المفيدة. يحتوي العامل الممرض البشري المتفطرة السلية وسكن التربة Streptomyces coelicolor على أكثر من عشرة أجهزة استشعار معدنية.

يتم قياس مستوى حموضة مادة ما من خلال الرقم الهيدروجيني لها. على الرغم من أن معظم أنواع البكتيريا تتطلب مستويات خارجية من الأس الهيدروجيني بالقرب من المحايدة أو 7 ، يمكن للبكتيريا التي تسمى الكائنات القاسية أن تعيش في بيئات ذات قيم أس هيدروجيني أقل من 3 أو حمضية أو أعلى من 11 أو قلوية. تمتلك البكتيريا آليات لاستشعار التغيرات الخارجية في درجة الحموضة. يمكّنها توازن درجة الحموضة المعقد لمعظم البكتيريا من تحمل قيم الأس الهيدروجيني الخارجية التي تختلف عن مستويات الحموضة الداخلية.

يحتوي غشاء البكتيريا على أنواع مختلفة من البروتينات والدهون. يمكن للبكتيريا تعديل تركيب الدهون في أغشيتها ، وبالتالي تغيير نفاذية لها. تسمى قدرة البكتيريا على التحكم في تكوين أغشيتها الدهنية بالتوازن الغشائي الدهني ويسمح لها بالبقاء على قيد الحياة في مجموعة كبيرة من البيئات.