細菌の恒常性とは何ですか?

恒常性とは、生物が内部の安定性を維持し、生存を保証するために使用する自己調節プロセスを指します。 バクテリアはまた、それらを取り巻く絶えず変化する環境条件に適応して、自己調節することができます。 細菌の生存を保証する主な恒常性プロセスには、鉄と金属の恒常性、pH恒常性、膜脂質恒常性が含まれます。

鉄の恒常性

鉄はほとんどのバクテリアにとって不可欠ですが、大量に摂取すると有毒になる可能性があります。 バクテリアは、この元素の量が少ない環境でも鉄の恒常性を達成することができます。 この状況では、一部の細菌は鉄の吸収を最大化する特殊なタンパク質を使用します。 人間の血液に生息する病原菌は、宿主のヘモグロビンまたは他の鉄錯体を使用することにより、鉄の恒常性を維持することができます。 バクテリアはまた、細胞内の予備として鉄を貯蔵するために使用したフェリチンなどのタンパク質を持っています。 有毒なレベルの鉄が存在する環境では、バクテリアは染色体を損傷から保護する鉄解毒タンパク質(Dps)を使用します。

金属ホメオスタシス

バクテリアは鉄に加えて、鉛、カドミウム、水銀などの他の元素の外部レベルを感知することができます。 金属センサーは、一部の細菌に見られる複雑なタンパク質であり、毒性重金属と有益な金属イオンの両方の内部レベルを感知して調節することができます。 人間の病原菌である結核菌と土壌に生息するストレプトマイセス・セリカラーには、10個以上の金属センサーがあります。

PHホメオスタシス

物質の酸性度のレベルは、そのpHによって測定されます。 ほとんどの細菌種は中性または7に近い外部pHレベルを必要としますが、極限環境微生物と呼ばれる細菌は、pH値が3未満、酸性、または11を超える、またはアルカリ性の環境に生息できます。 バクテリアには、pHの外部変化を感知するメカニズムがあります。 ほとんどの細菌の複雑なpH恒常性により、内部の酸性度とは異なる外部のpH値に耐えることができます。

膜脂質ホメオスタシス

バクテリアの膜には、さまざまな種類のタンパク質と脂質が含まれています。 バクテリアはそれらの膜の脂質組成を調整することができ、したがってそれらの透過性を変えることができます。 細菌が膜の脂質構成を制御する能力は、膜脂質ホメオスタシスと呼ばれ、さまざまな環境で生き残ることができます。

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