O que é a homeostase das bactérias?

A homeostase refere-se aos processos de autorregulação que os organismos vivos utilizam para manter sua estabilidade interna, garantindo assim sua sobrevivência. As bactérias também podem se autorregular, ajustando-se às condições ambientais em constante mudança que as cercam. Os principais processos homeostáticos que garantem a sobrevivência das bactérias incluem a homeostase do ferro e metais, a homeostase do pH e a homeostase dos lipídios da membrana.

O ferro é vital para a maioria das bactérias, mas em grandes quantidades pode ser tóxico. As bactérias podem atingir a homeostase do ferro mesmo em ambientes com baixas quantidades deste elemento. Nessa situação, algumas bactérias usam proteínas especializadas, que maximizam a absorção de ferro. As bactérias patogênicas que vivem no sangue humano podem manter sua homeostase do ferro usando a hemoglobina do hospedeiro ou outros complexos de ferro. As bactérias também possuem proteínas, como a ferritina, que são usadas para armazenar ferro como reserva intracelular. Quando em ambientes com níveis tóxicos de ferro, as bactérias usam suas proteínas de desintoxicação de ferro (Dps), que protegem seus cromossomos de danos.

Além do ferro, as bactérias podem sentir os níveis externos de outros elementos, como chumbo, cádmio e mercúrio. Os sensores de metal são proteínas complexas encontradas em algumas bactérias, que podem detectar e regular os níveis internos de metais pesados ​​tóxicos e íons metálicos benéficos. O patógeno humano Mycobacterium tuberculosis e o Streptomyces coelicolor que habita o solo têm mais de dez sensores de metal.

O nível de acidez de uma substância é medido por meio de seu pH. Embora a maioria das espécies de bactérias exijam níveis de pH externos próximos ao neutro ou 7, as bactérias chamadas extremófilos podem viver em ambientes com valores de pH abaixo de 3, ou ácidos, ou acima de 11, ou alcalinos. As bactérias têm mecanismos para detectar mudanças externas no pH. A complexa homeostase do pH da maioria das bactérias permite-lhes tolerar valores externos de pH que são diferentes de seus níveis internos de acidez.

A membrana da bactéria contém diferentes tipos de proteínas e lipídios. As bactérias podem ajustar a composição lipídica de suas membranas, alterando assim sua permeabilidade. A capacidade das bactérias de controlar a constituição lipídica de suas membranas é chamada de homeostase dos lipídios da membrana e permite que sobrevivam em uma grande variedade de ambientes.