Značilnosti, primeri, aplikacije

Organizmi acidofili So vrsta mikroorganizmov (prokariote ali evkariote), ki lahko reproducirajo in živijo v okoljih, katerih pH vrednosti so manjše od 3. Pravzaprav acidofilni izraz izvira iz grščine in pomeni "ljubimec kisline".

Ta okolja lahko izhajajo iz vulkanskih aktivnosti z osvoboditvijo žveplovskih plinov ali mešanice kovinskih oksidov železnih rudnikov. Poleg tega so lahko produkt aktivnosti ali presnove samih organizmov, ki zakisajo njihova lastna sredstva za preživetje.

Kisle vode Rdeče reke služijo kot habitat najrazličnejših kislih mikroorganizmov, ki mu dajo značilno barvo. Avtor Antonio de Mijas, Španija [CC BY-SA 2.0 (https: // creativeCommons.Org/licence/by-sa/2.0)], iz Wikimedia Commons.

Organizmi, razvrščeni v to kategorijo. Kjer večina celic ne more preživeti.

Poleg tega je pomembno poudariti, da je ta skupina organizacij z ekološkega in ekonomskega vidika zelo pomembna.

[TOC]

Splošne značilnosti

Konkurenca, plenjenje, vzajemnost in sinergija

Večina acidofilnih organizmov raste in živi v kisiku. Vendar pa obstajajo acidofilni testi, ki jih je mogoče razviti tako v odsotnosti kot v prisotnosti kisika.

Poleg tega ti organizmi vzpostavljajo različne vrste interakcij z drugimi organizmi, kot so kompetenca, plenjenje, vzajemnost in sinergija. Primer so mešani acidofilni pridelki, ki imajo večjo rast in učinkovitost pri oksidaciji sulfidnih mineralov kot posamezni pridelki.

Kislost, problem za reševanje

Zdi se, da imajo acidofili značilne strukturne in funkcionalne značilnosti, ki jim omogočajo nevtralizacijo kislosti. Sem spadajo zelo neprepustne celične membrane, visoka notranja regulativna zmogljivost in edinstveni transportni sistemi.

Ker acidofili živijo v okolju, kjer je koncentracija protonov visoka, so razvili sisteme črpalk, odgovorne za izgon protonov v tujini. Ta strategija naredi notranjost bakterij pH zelo blizu nevtralnemu.

Lahko vam služi: juha Selenito: kaj je, temelj, priprava, uporaba
Acidofilni organizmi so razvili sistem črpalk Protons, ki jim omogoča, da črpajo protone navzven in ohranijo znotrajcelični pH blizu nevtralnega. Avtor Philmacd [cc by-sa 4.0 (https: // creativeCommons.Org/licence/by-sa/4.0)], iz Wikimedia Commons.

Vendar pa so v rudnikih z visoko vsebnostjo žveplove kisline našli mikroorganizmi brez celične stene, kar kaže, da so tudi brez zaščite podvrženi visokim koncentracijam protonov.

Po drugi strani pa morajo zaradi ekstremnih pogojev, za katere je ta vrsta mikroorganizmov podvržena, zagotoviti, da so vsi njihovi beljakovini funkcionalni in ne denaturalizirajo.

Če želite to narediti. Na ta način postane težje, da se razbijanje povezav pojavi in ​​da se na beljakovinske strukture podeli več stabilnosti.

Velika neprepustnost membrane

Ko protoni vstopijo v citoplazmo, morajo acidofilni organizmi izvajati metode, ki jim omogočajo lajšanje učinkov zmanjšanega notranjega pH.

Za ohranitev pH imajo acidofili vodoodporno celično membrano, ki omejuje vstop protonov v citoplazmo. To je zato, ker je membrana arhejskih acidofilov sestavljena iz drugih lipidov tistim, ki jih najdemo v evkariontskih bakterijah in celičnih membranah.

V lokih imajo fosfolipidi hidrofobno (izopenoidno) območje in polarno območje, ki ga sestavljajo okostje glicerola in skupina fosfata. Vsekakor je zveza posledica eterske povezave, ki ustvarja večjo odpornost, zlasti na visoke temperature.

Poleg tega v nekaterih primerih loki nimajo bicapas, vendar produkt združenja dveh hidrofobnih verig tvori enoplast, kjer jim edina molekula dveh polarnih skupin daje večjo odpornost.

Vam lahko služi: imunoglobulin d

Po drugi strani pa kljub temu, da so fosfolipidi, ki izdelujejo.

Pomen acidofilni organizmi kot evolucijski model

Acidofilni organizmi so lahko pomembni v evoluciji, ker bi lahko bili nizki pH in kovinski pogoji, v katerih rastejo.

Zato bi lahko acidofilni organizmi predstavljali prvotne relikvije, od katerih se je razvijalo najbolj zapleteno življenje.

Poleg tega, ker bi lahko presnovni procesi nastali na površini sulfidnih mineralov, bi lahko strukturiranje DNK teh organizmov potekalo pri kisli kislini.

Regulacija v acidofilnih organizmih

Uravnavanje pH je bistvenega pomena za vse organizme, zato morajo acidofili imeti znotrajcelični pH blizu nevtralnega.

Vendar lahko acidofilni organizmi prenašajo gradiente pH več vrst velikosti v primerjavi z organizmi, ki rastejo le pri pH blizu nevtralnosti. Primer je Thermoplasma acidophilum ki lahko živi pri pH 1,4, hkrati pa ohranja svoj notranji pH pri 6,4.

Zanimivost pri acidofilnih organizmih je, da ti izkoristijo ta gradient pH, da proizvaja energijo z motorno silo protonov.

Primeri acidofilnih mikroorganizmov

Acidofilski organizmi so večinoma razporejeni v bakterijah in lokih in prispevajo k številnim biogeokemijskim ciklom, ki vključujejo cikle železa in žvepla.

Med nekdanjimi, ki jih imamo Ferroplasma agentArmanus, ki je arhea, ki lahko raste v pH okolju blizu nič. Drugi prokarioti so Picrophilus Oshimae in Picrophilus Torridus, So tudi termofilni in rastejo v japonskih vulkanskih kraterjih.

Lahko vam služi: piruvat kinaza: struktura, funkcija, regulacija, inhibicija

Imamo tudi nekaj acidofilnih evkariotov, kot so Cyanidyum Caldariuym, ki je sposoben živeti v pH blizu ničle in ohraniti notranjost celice na skoraj nevtralni ravni.

Acontium Cylatium, Cephalosporium sp. in Trichosporon cerebriae, Obstajajo trije evkarioti glive kraljestva. Drugi enako zanimivi so Picrophilus Oshimae in Picrophilus Torridus.

Prijave

Izpiranje

Pomembna vloga acidofilnih mikroorganizmov vključuje njegovo biotehnološko uporabo, zlasti pri ekstrakciji mineralnih kovin, kar znatno zmanjša onesnaževala, ki nastanejo s tradicionalnimi kemičnimi metodami (izpiranje).

Ta postopek je še posebej uporaben pri pridobivanju bakra, kjer na primer Thobacillus sulfolobus Lahko delujejo kot katalizator in pospešijo hitrost oksidacije bakrenega sulfata, ki nastane med oksidacijo, kar pomaga pri solubilizaciji kovin.

Prehrambena industrija

Acidofilni organizmi imajo encimi industrijskega interesa, ki so vir stabilnih encimov do kislin z aplikacijami, kot so maziva.

Poleg tega se v prehrambeni industriji proizvodnja amilaz in glukoamilas uporablja za predelavo škroba, pekarno, predelavo sadnih sokov.

Poleg tega se pogosto uporabljajo pri proizvodnji proteaz in celic, ki se uporabljajo kot sestavine živali in pri razvoju farmacevtskih izdelkov.

Reference

1. Baker-Austin C, Dopson M. Življenje v kislini: pH homeostaza v acidofilih. Trendi mikrobiola. 2007; 15 (4): 165–71.
2. Edwards KJ, Bond PL, Gihring TM, Banfield JF. Arhealno-oksidirajoči železo ekstremno acidofil, pomemben v odtoku kislih rudnikov. Znanost. 2000; 287: 1796-1799.
3. Horikoshi k. Alkalifili: SOM aplikacije njihovih izdelkov za biotehnologijo. Pregledi mikrobiologije in molekularne biologije. 1999; 63: 735-750.
4. Kar ns, dasgupta ak. Možna vloga površinskega naboja v organizaciji membrane v acidofilu, indijskem. Časopis za biokemijo in biofiziko. Devetnajst devetdeset šest; 33: 398-402.
5. Macalady JL, Clading MM, Baumler D, Boekelheid N, Kaspar CW, Banfield JF. Membranski monoplasti, povezani z tetraetherjem Ferroplasma spp: ključ do preživetja v kislini. Ekrajnofili. 2004; 8: 411-419
6. Madigan MT, Martinko JM, Parker J. 2003. Prokariotska raznolikost: Archea. V: Madigan Mt, Martinko JM, Parker J. (Eds). Brock mikroorganizem mikroorganizmi. Deset izdaje. Ed. Pearson -preice Hall, Madrid, str. 741-766.
7. Schleper C, Pühler G, Kühlmorgen B, Zillig W. Življenje pri izjemno nizkem pH. Narava. Devetnajst devetdeset pet; 375: 741–742.
8. Wiegel J, Keubrin UV. Alkalitermofili. Transakcije z biokemično družbo. 2004; 32: 193-198.