Typer af bakterier, der lever i sur pH

Organismer, der lever i miljøer, der ville skade eller dræbe de fleste ting, kaldes ekstremofiler. Når det ekstreme miljø har en meget lav pH, generelt under tre, er de kendt som acidophiles. Acidofile bakterier lever i en mangfoldighed af steder, fra åbninger i bunden af ​​havet til termiske træk i Yellowstone til den menneskelige mave, og alle har tilpasninger for at hjælpe dem med at overleve under barske, sure forhold.

Helicobacter pylori er en art af bakterier, der findes i den menneskelige mave og er ansvarlig for 80 til 90 procent af mavesår (se reference 3). Den er formet som en skrue med flere flageller, der hjælper den med at bevæge sig. Den menneskelige mave kan have en pH så lav som to, sure nok til at denaturere proteiner, begynde at fordøje din mad og dræbe de fleste bakterier. Helicobacter pylori er acidofil, men foretrækker ikke at bruge energi på at beskytte sig mod de skadelige virkninger af syre, så det bruger meget af sin tid på at grave sig dybt i maveslim. Når det har brug for at bevæge sig fra sted til sted, isolerer det sig selv med en beskyttende boble af bufferopløsning, der neutraliserer syren.

Thiobacillus acidophilus er et eksempel på en thermo-acidophile, hvilket betyder en bakterie, der kan lide både ekstremt varme og ekstremt sure miljøer. Det findes i sure gejserbassiner i Yellowstone National Park såvel som andre steder. Det er også interessant, fordi det er i stand til fotosyntese eller får sin energi fra solen. Som de fleste acidofile bakterier overlever den ved hjælp af en meget effektiv protonpumpe for at forhindre for mange brintatomer i at komme ind og ændre sin interne pH.

De fleste acidofile bakterier bruger tilpasninger for at holde deres indre pH-neutrale, så syre ikke denaturerer deres proteiner, men Acetobacter aceti har ændret sine proteiner, så de ikke bliver skadet af sure miljøer. En undersøgelse inden for anvendt miljømikrobiologi fandt mere end 50 specialiserede proteiner, der havde udviklet sig til at hjælpe bakterien med at håndtere sure forhold. Al denne tilpasning er god for mennesker, da vi har brugt denne art til at skabe eddikesyre eller eddike i tusinder af år.

I det dybe hav, hvor der ikke trænger lys ind, spyder termiske ventilationskanaler på havbunden syre og andre giftige materialer. Disse ventilationskanaler danner grundlaget for et utroligt økosystem. En musling, der lever blandt de termiske åbninger, har et symbiotisk forhold med Oligotropha corboxydovorans. Muslingen er et hjem, og bakterierne spiser brint for at skabe energi til begge. Brintatomer gør systemer sure, og disse bakterier har fundet en måde at bruge brint på og gøre sig til miniature brændselsceller.