Homeostazia se referă la procesele de autoreglare pe care organismele vii le folosesc pentru a-și menține stabilitatea internă, garantând astfel supraviețuirea lor. De asemenea, bacteriile se pot autoreglează, adaptându-se la condițiile de mediu în continuă schimbare care le înconjoară. Principalele procese homeostatice care garantează supraviețuirea bacteriilor includ homeostazia fierului și a metalelor, homeostazia pH-ului și homeostazia lipidelor membranare.
Homeostazia de fier
Fierul este vital pentru majoritatea bacteriilor, dar în cantități mari poate fi toxic. Bacteriile pot realiza homeostazia fierului chiar și în medii cu cantități reduse ale acestui element. În această situație, unele bacterii folosesc proteine specializate, care maximizează absorbția fierului. Bacteriile patogene care trăiesc în sângele uman își pot menține homeostazia fierului folosind hemoglobina gazdei sau alte complexe de fier. Bacteriile au și proteine, cum ar fi feritina, pe care le foloseau pentru a depozita fierul ca rezervă intracelulară. Când se află în medii cu niveluri toxice de fier, bacteriile își folosesc proteinele de detoxifiere a fierului (Dps), care le protejează cromozomul de daune.
Homeostazia metalelor
Pe lângă fier, bacteriile pot simți nivelurile externe ale altor elemente, cum ar fi plumbul, cadmiul și mercurul. Senzorii metalici sunt proteine complexe găsite în unele bacterii, care pot detecta și regla nivelurile interne atât ale metalelor grele toxice, cât și ale ionilor de metale benefice. Patogenul uman Mycobacterium tuberculosis și solul care locuiește în Streptomyces coelicolor au mai mult de zece senzori metalici.
Homeostazie PH
Nivelul acidității unei substanțe se măsoară prin pH-ul acesteia. Deși majoritatea speciilor de bacterii necesită niveluri de pH externe aproape neutre sau 7, bacteriile numite extremofile pot trăi în medii cu valori ale pH-ului sub 3, sau acide, sau peste 11, sau alcaline. Bacteriile au mecanisme de detectare a modificărilor externe ale pH-ului. Homeostazia complexă a pH-ului majorității bacteriilor le permite să tolereze valori ale pH-ului extern care sunt diferite de nivelurile lor interne de aciditate.
Homeostaza lipidică membranară
Membrana bacteriilor conține diferite tipuri de proteine și lipide. Bacteriile pot regla compoziția lipidică a membranelor lor, modificându-le astfel permeabilitatea. Capacitatea bacteriilor de a controla constituția lipidică a membranelor lor se numește homeostazie lipidică membranară și le permite să supraviețuiască într-o gamă largă de medii.
