Tipuri de bacterii care trăiesc în pH acid

Organismele care trăiesc în medii care ar dăuna sau ucid majoritatea lucrurilor sunt numite extremofile. Atunci când acel mediu extrem are un pH foarte scăzut, în general sub trei, acestea sunt cunoscute sub numele de acidofili. Bacteriile acidofile trăiesc într-o diversitate de locuri, de la orificiile de la fundul mării până la caracteristicile termice din Yellowstone la stomacul uman și toate au adaptări pentru a-i ajuta să supraviețuiască în condiții dure, acide.

Helicobacter pylori este o specie de bacterii care se găsește în stomacul uman și este responsabilă de 80 până la 90% din ulcerele stomacale (vezi referința 3). Are forma unui șurub cu mai mulți flageli care îl ajută să se miște. Stomacul uman poate avea un pH de până la doi, suficient de acid pentru a denatura proteinele, a începe digestia alimentelor și a ucide majoritatea bacteriilor. Helicobacter pylori este acidofil, dar ar prefera să nu cheltuiască energie păstrându-se în siguranță de efectele nocive ale acidului, așa că își petrece o mare parte din timp cufundat adânc în mucusul stomacului. Când trebuie să se deplaseze dintr-un loc în altul, se izolează cu o bulă protectoare de soluție tampon care neutralizează acidul.

Thiobacillus acidophilus este un exemplu de termo-acidofil, adică o bacterie căreia îi plac atât mediile extrem de calde, cât și cele extrem de acide. Se găsește în bazinele de gheizer acide din Parcul Național Yellowstone, precum și în alte locuri. Este, de asemenea, interesant, deoarece este capabil de fotosinteză sau de a-și obține energia de la soare. La fel ca majoritatea bacteriilor acidofile, supraviețuiește folosind o pompă de protoni foarte eficientă pentru a preveni pătrunderea în interior a prea multor atomi de hidrogen și modificarea pH-ului său intern.

Majoritatea bacteriilor acidofile utilizează adaptări pentru a menține pH-ul intern neutru, astfel încât acidul să nu se denatureze proteinele lor, dar Acetobacter aceti și-a modificat proteinele astfel încât să nu fie afectate de acid medii. Un studiu privind microbiologia aplicată a mediului a descoperit mai mult de 50 de proteine ​​specializate care evoluaseră pentru a ajuta bacteria să facă față condițiilor acide. Toată această adaptare este bună pentru oameni, deoarece folosim această specie pentru a crea acid acetic sau oțet, de mii de ani.

În adâncul mării unde nu pătrunde lumină, orificiile termice de pe fundul mării aruncă acid și alte materiale toxice. Aceste guri de aerisire stau la baza unui ecosistem incredibil. O scoică care trăiește printre orificiile termice are o relație simbiotică cu Oligotropha corboxydovorans. Midia oferă o casă, iar bacteriile consumă hidrogen pentru a produce energie pentru ambele. Atomii de hidrogen fac sistemele acide, iar aceste bacterii au găsit o modalitate de a folosi hidrogenul și de a se transforma în celule de combustie miniaturale.