Les organismes qui vivent dans des environnements qui pourraient nuire ou tuer la plupart des choses sont appelés extrêmophiles. Lorsque cet environnement extrême a un pH très bas, généralement inférieur à trois, ils sont appelés acidophiles. Les bactéries acidophiles vivent dans une diversité d'endroits, des évents au fond de la mer aux caractéristiques thermiques dans Yellowstone à l'estomac humain, et tous ont des adaptations pour les aider à survivre dans des conditions difficiles et acides.
Helicobacter pylori
Helicobacter pylori est une espèce de bactérie présente dans l'estomac humain et responsable de 80 à 90 pour cent des ulcères d'estomac (voir référence 3). Il a la forme d'une vis avec plusieurs flagelles qui l'aident à se déplacer. L'estomac humain peut avoir un pH aussi bas que deux, suffisamment acide pour dénaturer les protéines, commencer à digérer vos aliments et tuer la plupart des bactéries. Helicobacter pylori est acidophile, mais préférerait ne pas dépenser d'énergie pour se protéger des effets nocifs de l'acide, il passe donc une grande partie de son temps enfoui profondément dans le mucus de l'estomac. Lorsqu'il a besoin de se déplacer d'un endroit à l'autre, il s'isole avec une bulle protectrice de solution tampon qui neutralise l'acide.
Thiobacillus acidophilus
Thiobacillus acidophilus est un exemple de thermo-acidophile, c'est-à-dire une bactérie qui aime à la fois les environnements extrêmement chauds et extrêmement acides. On le trouve dans les bassins de geysers acides du parc national de Yellowstone, ainsi que dans d'autres endroits. Il est également intéressant car il est capable de photosynthèse, ou de tirer son énergie du soleil. Comme la plupart des bactéries acidophiles, elle survit en utilisant une pompe à protons très efficace pour empêcher trop d'atomes d'hydrogène de pénétrer à l'intérieur et de modifier son pH interne.
Acetobacter aceti
La plupart des bactéries acidophiles utilisent des adaptations pour maintenir leur pH interne neutre afin que l'acide ne se dénature pas leurs protéines, mais Acetobacter aceti a modifié ses protéines afin qu'elles ne soient pas endommagées par les acides environnements. Une étude en microbiologie environnementale appliquée a trouvé plus de 50 protéines spécialisées qui avaient évolué pour aider la bactérie à faire face aux conditions acides. Toute cette adaptation est bonne pour l'homme, puisque nous utilisons cette espèce pour créer de l'acide acétique, ou vinaigre, depuis des milliers d'années.
Oligotropha corboxydovorans
Dans les eaux profondes où aucune lumière ne pénètre, les bouches thermiques au fond de la mer crachent de l'acide et d'autres matières toxiques. Ces évents forment la base d'un écosystème incroyable. Une moule qui vit parmi les bouches thermiques a une relation symbiotique avec Oligotropha corboxydovorans. La moule fournit un foyer et les bactéries consomment de l'hydrogène pour produire de l'énergie pour les deux. Les atomes d'hydrogène rendent les systèmes acides, et ces bactéries ont trouvé un moyen d'utiliser l'hydrogène et de se transformer en piles à combustible miniatures.