მჟავე pH– ში მცხოვრები ბაქტერიების ტიპები

ორგანიზმებს, რომლებიც ცხოვრობენ ისეთ გარემოში, რომელიც ზიანს აყენებს ან კლავს უმეტეს ნივთებს, ექსტრემოფილებს უწოდებენ. როდესაც ამ ექსტრემალურ გარემოს აქვს ძალიან დაბალი pH, ზოგადად სამზე ნაკლები, ისინი ცნობილია როგორც მჟავეფილები. Acidophilic ბაქტერიები ცხოვრობენ მრავალფეროვან ადგილებში, დაწყებული ზღვის ფსკერზე მომდინარე ხვრელებით დამთავრებული თერმული მახასიათებლებით Yellowstone ადამიანის კუჭშია და ყველას აქვს ადაპტაცია, რაც მათ მკაცრი, მჟავე პირობებში გადარჩენისთვის ეხმარება.

Helicobacter pylori არის ბაქტერიების სახეობა, რომელიც გვხვდება ადამიანის კუჭში და პასუხისმგებელია კუჭის წყლულების 80-90 პროცენტზე (იხ. მითითება 3). მას აქვს ფორმის ხრახნი, რომელსაც აქვს რამდენიმე დროშა, რაც ხელს უწყობს მის გადაადგილებას. ადამიანის კუჭს შეიძლება ჰქონდეს pH ორჯერ დაბალი, მჟავე საკმარისი იმისათვის, რომ გაამჟღავნოს ცილები, დაიწყოს საკვების მონელება და გაანადგუროს ბაქტერიების უმეტესობა. Helicobacter pylori არის მჟავეფილური, მაგრამ გირჩევნია ენერგია არ დახარჯოს მჟავის მავნე ზემოქმედებისგან თავის დაცვაში, ასე რომ, ის დიდ დროს ატარებს კუჭის ლორწოს სიღრმეში. როდესაც საჭიროა ადგილიდან ადგილის გადაადგილება, ის იზოლირდება დამცავი ბუშტით ბუფერული ხსნარით, რომელიც ანეიტრალებს მჟავას.

Thiobacillus acidophilus არის თერმო-აციდოფილის მაგალითი, რაც ნიშნავს ბაქტერიას, რომელსაც უყვარს უკიდურესად ცხელი და ძალიან მჟავე გარემო. ის გვხვდება მჟავე გეიზერის აუზებში იელოუსტოუნის ეროვნულ პარკში, ისევე როგორც სხვა ადგილებში. ასევე საინტერესოა, რადგან მას შეუძლია ფოტოსინთეზის გაკეთება, ან ენერგიის მიღება მზიდან. როგორც მჟავეფილური ბაქტერიების უმეტესობა, იგი გადარჩა ძალიან ეფექტური პროტონის ტუმბოს გამოყენებით, რათა თავიდან იქნას აცილებული ძალიან ბევრი წყალბადის ატომი და არ შეცვალოს მისი შიდა pH.

აციდოფილური ბაქტერიების უმრავლესობა იყენებს ადაპტაციებს, რათა შეინარჩუნონ შიდა pH ნეიტრალური, რომ მჟავა არ დაქვეითდეს მათი ცილები, მაგრამ Acetobacter aceti– მ შეცვალა მისი ცილები ისე, რომ მათ მჟავე არ დააზარალოს გარემო. გამოყენებითი გარემოს მიკრობიოლოგიაში ჩატარებულმა გამოკვლევამ აღმოაჩინა 50-ზე მეტი სპეციალიზებული ცილა, რომლებიც განვითარდა ბაქტერიას მჟავე პირობებში გამკლავებაში. ყველა ეს ადაპტაცია კარგია ადამიანისთვის, რადგან ათასობით წლის განმავლობაში ამ სახეობას ვიყენებდით ძმარმჟავას ან ძმრის შესაქმნელად.

ღრმა ზღვაში, სადაც სინათლე არ აღწევს, ზღვის ფსკერზე არსებული თერმული გამწოვები მჟავას და სხვა ტოქსიკურ მასალებს გამოყოფენ. ეს ხვრელები წარმოუდგენელი ეკოსისტემის საფუძველს ქმნის. ერთი მიდი, რომელიც თერმულ ხვრელებს შორის ცხოვრობს აქვს სიმბიოტიკური ურთიერთობა ოლიგოტროფა კორბოქსიდოვორანებთან. მიდი უზრუნველყოფს სახლს და ბაქტერიები მოიხმარენ წყალბადს, რომ ენერგია მიიღონ ორივემ. წყალბადის ატომები სისტემებს მჟავედ აქცევს და ამ ბაქტერიებმა ნახეს წყალბადის გამოყენების მეთოდი და თავად გახდნენ მინიატურული საწვავის უჯრედები.