Типы бактерий, живущих в кислой среде

Организмы, обитающие в среде, которая может повредить или убить большинство вещей, называются экстремофилами. Когда эта экстремальная среда имеет очень низкий pH, обычно ниже трех, они известны как ацидофилы. Ацидофильные бактерии обитают в самых разных местах: от отверстий на дне моря до термальных источников в Йеллоустон для человеческого желудка, и у всех есть приспособления, которые помогают им выжить в суровых, кислых условиях.

Helicobacter pylori - это вид бактерий, которые обнаруживаются в желудке человека и вызывают от 80 до 90 процентов язв желудка (см. Ссылку 3). Он имеет форму винта с несколькими жгутиками, которые помогают ему двигаться. В желудке человека может быть pH всего два, достаточно кислый, чтобы денатурировать белки, начать переваривать пищу и убить большинство бактерий. Helicobacter pylori является ацидофильным веществом, но предпочитает не тратить энергию на защиту от вредного воздействия кислоты, поэтому большую часть времени проводит, зарываясь глубоко в слизи желудка. Когда ему действительно нужно перемещаться с места на место, он изолируется защитным пузырем буферного раствора, который нейтрализует кислоту.

Thiobacillus acidophilus является примером термоацидофила, то есть бактерии, которая любит как чрезвычайно горячую, так и чрезвычайно кислую среду. Он встречается в кислых бассейнах гейзеров в Йеллоустонском национальном парке, а также в других местах. Это также интересно, потому что оно способно к фотосинтезу или получать энергию от солнца. Как и большинство ацидофильных бактерий, он выживает благодаря очень эффективному протонному насосу, который предотвращает попадание слишком большого количества атомов водорода внутрь и изменение его внутреннего pH.

Большинство ацидофильных бактерий используют приспособления для поддержания нейтрального внутреннего pH, чтобы кислота не денатурировала. их белки, но Acetobacter aceti модифицировала свои белки, чтобы они не пострадали от кислых среды. Исследование в области прикладной микробиологии окружающей среды обнаружило более 50 специализированных белков, которые эволюционировали, чтобы помочь бактериям справляться с кислотными условиями. Вся эта адаптация полезна для людей, поскольку мы использовали этот вид для создания уксусной кислоты или уксуса в течение тысяч лет.

В глубоком море, куда не проникает свет, термальные источники на морском дне выбрасывают кислоту и другие токсичные материалы. Эти вентиляционные отверстия составляют основу невероятной экосистемы. Одна мидия, живущая среди термальных источников, имеет симбиотические отношения с Oligotropha corboxydovorans. Мидии являются домом, и бактерии потребляют водород, чтобы вырабатывать энергию для обоих. Атомы водорода делают системы кислыми, и эти бактерии нашли способ использовать водород и превращаться в миниатюрные топливные элементы.