რა არის ბაქტერიების ჰომეოსტაზი?

ჰომეოსტაზი გულისხმობს თვითრეგულირებად პროცესებს, რომლებსაც ცოცხალი ორგანიზმები იყენებენ შინაგანი სტაბილურობის შესანარჩუნებლად, რაც მათი გადარჩენის გარანტიას იძლევა. ბაქტერიას ასევე შეუძლია თვითრეგულირება, მოირგოს მუდმივად ცვალებადი გარემო პირობები, რომლებიც მათ გარშემოა. ძირითადი ჰომეოსტატიკური პროცესები, რომლებიც ბაქტერიების გადარჩენის გარანტიაა, მოიცავს რკინისა და ლითონის ჰომეოსტაზს, pH ჰომეოსტაზს და მემბრანის ლიპიდურ ჰომეოსტაზს.

რკინა სასიცოცხლოდ მნიშვნელოვანია ბაქტერიების უმეტესობისთვის, მაგრამ დიდი რაოდენობით შეიძლება იყოს ტოქსიკური. ბაქტერიას შეუძლია მიაღწიოს რკინის ჰომეოსტაზს ამ ელემენტის დაბალი რაოდენობით გარემოც კი. ამ სიტუაციაში, ზოგიერთი ბაქტერია იყენებს სპეციალიზებულ ცილებს, რაც მაქსიმალურად ზრდის რკინის შეწოვას. ადამიანის სისხლში მცხოვრებ პათოგენურ ბაქტერიებს შეუძლიათ შეინარჩუნონ რკინის ჰომეოსტაზი მასპინძლის ჰემოგლობინის ან სხვა რკინის კომპლექსების გამოყენებით. ბაქტერიებს ასევე აქვთ ცილები, მაგალითად, ფერიტინი, რომელსაც იყენებდნენ რკინის შესანახად უჯრედშიდა უჯრედად. რკინის ტოქსიკური დონის მქონე გარემოში ბაქტერიები იყენებენ მათ რკინის დეტოქსიკაციის ცილებს (Dps), რომლებიც იცავს მათ ქრომოსომას დაზიანებისგან.

რკინის გარდა, ბაქტერიებს შეუძლიათ სხვა ელემენტების გარე დონის შეგრძნება, მაგალითად, ტყვია, კადმიუმი და მერკური. ლითონის სენსორები არის რთული ბაქტერიები, რომლებიც გვხვდება ზოგიერთ ბაქტერიაში, რომლებსაც შეუძლიათ შეაფასონ და არეგულირონ როგორც ტოქსიკური მძიმე მეტალების, ასევე სასარგებლო ლითონის იონების შინაგანი დონე. ადამიანის პათოგენ Mycobacterium tuberculosis და ნიადაგის საცხოვრებელი Streptomyces coelicolor აქვს ათზე მეტი ლითონის სენსორი.

ნივთიერების მჟავიანობის დონე იზომება მისი pH– ის საშუალებით. მიუხედავად იმისა, რომ ბაქტერიების უმეტეს სახეობას სჭირდება ნეიტრალური ან 7 – ის მახლობლად მდებარე pH– ის გარე დონე, ბაქტერიებს, რომლებსაც ექსტრემოფილებს უწოდებენ, შეუძლიათ იცხოვრონ 3 – ზე დაბალი ან მჟავე, ან 11 – ზე ზემოთ ან ტუტე გარემოში. ბაქტერიებს აქვთ pH- ის გარე ცვლილებების შეგრძნების მექანიზმები. უმეტეს ბაქტერიების რთული pH ჰომეოსტაზი მათ საშუალებას აძლევს გადაიტანონ pH– ის გარე მნიშვნელობები, რომლებიც განსხვავდება მათი მჟავიანობის შინაგანი დონისგან.

ბაქტერიების მემბრანა შეიცავს სხვადასხვა ტიპის ცილებს და ლიპიდებს. ბაქტერიას შეუძლია შეცვალოს მათი მემბრანის ლიპიდური შემადგენლობა და ამით შეცვალოს მათი გამტარობა. ბაქტერიების უნარს გააკონტროლონ მათი მემბრანის ლიპიდური კონსტრუქცია, ეწოდება მემბრანის ლიპიდური ჰომეოსტაზი და საშუალებას აძლევს მათ გადარჩნენ დიდ გარემოში.