أنواع البكتيريا التي تعيش في درجة الحموضة الحمضية

الكائنات الحية التي تعيش في بيئات من شأنها أن تضر أو ​​تقتل معظم الأشياء تسمى المتطرفين. عندما تكون هذه البيئة القاسية ذات درجة حموضة منخفضة جدًا ، أقل من ثلاثة بشكل عام ، فإنها تُعرف باسم حامضية. تعيش البكتيريا المحبة للحمض في أماكن متنوعة ، من الفتحات الموجودة في قاع البحر إلى السمات الحرارية في يلوستون على معدة الإنسان ، وجميعها لديها تكيفات لمساعدتها على البقاء على قيد الحياة في ظل ظروف قاسية وحمضية.

هيليكوباكتر بيلوري هي نوع من البكتيريا الموجودة في معدة الإنسان وهي مسؤولة عن 80 إلى 90 في المائة من قرحة المعدة (انظر المرجع 3). وهي على شكل برغي مع عدة أسواط تساعدها على الحركة. يمكن أن تحتوي المعدة البشرية على درجة حموضة منخفضة تصل إلى اثنين ، وهي حمضية بما يكفي لتغيير طبيعة البروتينات ، والبدء في هضم طعامك وقتل معظم البكتيريا. هيليكوباكتر بيلوري محبة للحموضة ، لكنها تفضل عدم إنفاق الطاقة للحفاظ على نفسها في مأمن من الآثار الضارة للحمض ، لذلك فهي تقضي الكثير من وقتها محفورة بعمق في مخاط المعدة. عندما يحتاج إلى الانتقال من مكان إلى آخر ، فإنه يعزل نفسه بفقاعة واقية من محلول التخزين المؤقت الذي يحيد الحمض.

Thiobacillus acidophilus هو مثال على حامض حراري ، مما يعني البكتيريا التي تحب كل من البيئات شديدة الحرارة والحمضية للغاية. توجد في أحواض السخانات الحمضية في حديقة يلوستون الوطنية ، وكذلك في أماكن أخرى. كما أنها مثيرة للاهتمام لأنها قادرة على التمثيل الضوئي ، أو الحصول على طاقتها من الشمس. مثل معظم البكتيريا المحبة للحمض ، فإنها تعيش باستخدام مضخة بروتون فعالة للغاية لمنع الكثير من ذرات الهيدروجين من الدخول وتغيير درجة الحموضة الداخلية.

تستخدم معظم البكتيريا المحبة للحمض تكيفات للحفاظ على درجة الحموضة الداخلية متعادلة بحيث لا يفسد الحمض طبيعة البروتينات ، ولكن Acetobacter aceti عدلت بروتيناتها بحيث لا تتضرر بسبب الحمضية البيئات. وجدت دراسة في علم الأحياء الدقيقة البيئية التطبيقية أن أكثر من 50 بروتينًا متخصصًا تطورت لمساعدة البكتيريا على التعامل مع الظروف الحمضية. كل هذا التكيف مفيد للبشر ، لأننا نستخدم هذه الأنواع لإنتاج حمض الخليك ، أو الخل ، منذ آلاف السنين.

في أعماق البحار حيث لا يخترق الضوء ، تنفث الفتحات الحرارية في قاع البحر الأحماض والمواد السامة الأخرى. تشكل هذه الفتحات الأساس لنظام بيئي مذهل. يوجد بلح البحر الذي يعيش بين الفتحات الحرارية علاقة تكافلية مع كوربوكسيدوفوران Oligotropha. يوفر بلح البحر منزلاً وتستهلك البكتيريا الهيدروجين لتوليد الطاقة لكليهما. تجعل ذرات الهيدروجين الأنظمة حمضية ، وقد وجدت هذه البكتيريا طريقة لاستخدام الهيدروجين وتحويل نفسها إلى خلايا وقود مصغرة.