Ciri, contoh, aplikasi

Organisma acidophiles Mereka adalah sejenis mikroorganisma (prokariot atau eukariota) yang mampu menghasilkan semula dan hidup dalam persekitaran yang nilai pH kurang dari 3. Malah, istilah acidophilic berasal dari bahasa Yunani dan bermaksud "kekasih asid".

Persekitaran ini boleh datang dari aktiviti gunung berapi dengan pembebasan dari gas sulfur atau campuran oksida logam lombong besi. Di samping itu, mereka boleh menjadi hasil aktiviti atau metabolisme organisma sendiri, yang mengasingkan cara mereka sendiri untuk dapat bertahan.

Perairan berasid Sungai Merah berfungsi sebagai habitat kepada pelbagai mikroorganisma berasid yang memberikan warna ciri -cirinya. Oleh Antonio de Mijas, Sepanyol [CC BY-SA 2.0 (https: // creativeCommons.Org/lesen/by-sa/2.0)], dari Wikimedia Commons.

Organisma yang diklasifikasikan dalam kategori ini juga tergolong dalam kumpulan besar organisma ekstremofil, kerana mereka tumbuh dalam persekitaran yang pH sangat berasid. Di mana kebanyakan sel tidak dapat bertahan.

Di samping itu, penting untuk menyerlahkan bahawa kumpulan organisasi ini sangat penting dari sudut pandang ekologi dan ekonomi.

[TOC]

Ciri -ciri umum

Persaingan, pemusnahan, mutualisme dan sinergi

Organisma asidofilik yang paling tumbuh dan hidup dalam oksigen. Walau bagaimanapun, terdapat ujian asidofilik yang boleh dibangunkan baik tanpa ketiadaan dan kehadiran oksigen.

Di samping itu, organisma ini menubuhkan pelbagai jenis interaksi dengan organisma lain seperti kecekapan, predasi, mutualisme dan sinergi. Contohnya, adalah tanaman asidofilik campuran yang mempunyai pertumbuhan dan kecekapan yang lebih besar dalam pengoksidaan mineral sulfida daripada tanaman individu.

Keasidan, masalah untuk diselesaikan

Acidophiles nampaknya berkongsi ciri -ciri struktur dan fungsi yang tersendiri yang membolehkan mereka meneutralkan keasidan. Ini termasuk membran sel yang sangat tidak dapat ditembusi, kapasiti pengawalseliaan dalaman yang tinggi dan sistem pengangkutan yang unik.

Kerana acidophils hidup dalam persekitaran di mana kepekatan proton tinggi, mereka telah membangunkan sistem pam yang bertanggungjawab untuk mengusir proton di luar negara. Strategi ini menjadikan bahagian dalam bakteria pH sangat dekat dengan neutral.

Ia boleh melayani anda: sup selenito: apa, asas, penyediaan, kegunaan
Organisma acidophilic telah membangunkan sistem pam proton yang membolehkan mereka mengepam proton ke luar dan menyimpan pH intraselular dekat dengan neutral. Oleh Philmacd [cc by-sa 4.0 (https: // creativeCommons.Org/lesen/by-sa/4.0)], dari Wikimedia Commons.

Walau bagaimanapun, di lombong dengan kandungan asid sulfurik yang tinggi, mikroorganisma tanpa dinding sel telah dijumpai, menunjukkan bahawa walaupun tanpa perlindungan itu, mereka tertakluk kepada kepekatan proton yang tinggi.

Sebaliknya, disebabkan oleh keadaan yang melampau yang mana jenis mikroorganisma ini tertakluk, mereka mesti memastikan bahawa semua protein mereka berfungsi dan tidak menafikan.

Untuk melakukan ini, protein yang disintesis adalah berat molekul yang tinggi, sehingga terdapat lebih banyak hubungan antara asid amino yang membentuknya. Dengan cara ini, ia menjadi lebih sukar bagi pemecahan pautan yang berlaku dan lebih banyak kestabilan diberikan kepada struktur protein.

Ketidakmampuan tinggi membran

Sebaik sahaja proton memasuki sitoplasma, organisma asidofilik perlu melaksanakan kaedah yang membolehkan mereka melegakan kesan pH dalaman yang dikurangkan.

Untuk membantu mengekalkan pH, acidophils mempunyai membran sel kalis air yang menghadkan kemasukan proton ke dalam sitoplasma. Ini kerana membran archean acidophils terdiri daripada lipid lain kepada yang terdapat dalam bakteria eukariotik dan membran sel.

Di gerbang, fosfolipid mempunyai rantau hidrofobik (isopenoid) dan rantau kutub yang dibentuk oleh rangka gliserol dan kumpulan fosfat. Walau apa pun, kesatuan itu disebabkan oleh pautan eter, yang menghasilkan rintangan yang lebih besar terutamanya kepada suhu tinggi.

Di samping itu, dalam beberapa kes gerbang tidak mempunyai bicapas, tetapi produk kesatuan dua rantai hidrofobik membentuk monolayer di mana satu -satunya molekul dua kumpulan kutub memberi mereka rintangan yang lebih besar.

Boleh melayani anda: immunoglobulin d

Sebaliknya, walaupun pada hakikatnya fosfolipid yang membuat.

Kepentingan Organisme acidophilic sebagai model evolusi

Organisma Acidophile berpotensi penting dalam evolusi kerana keadaan pH dan logam yang rendah di mana mereka tumbuh mungkin sama dengan keadaan gunung berapi bawah air yang ada di bumi primitif.

Oleh itu, organisma acidophile dapat mewakili peninggalan primordial yang mana kehidupan yang paling kompleks berkembang.

Di samping itu, kerana proses metabolik boleh berasal dari permukaan mineral sulfida, mungkin penstrukturan DNA organisma ini dapat berlaku pada asid asid.

Peraturan dalam organisma acidophilic

Peraturan pH adalah penting untuk semua organisma, kerana sebab ini Acidophils perlu mempunyai pH intraselular dekat dengan neutral.

Walau bagaimanapun, organisma acidophilic dapat bertolak ansur. Contohnya ialah Thermoplasma acidophilum yang dapat hidup di pH 1.4 sambil mengekalkan pH dalamannya pada 6.4.

Perkara yang menarik mengenai organisma acidophilic adalah bahawa ini memanfaatkan kecerunan pH ini untuk menghasilkan tenaga melalui kekuatan motor proton.

Contoh mikroorganisma acidophilic

Organisma Acidophile kebanyakannya diedarkan dalam bakteria dan lengkungan dan menyumbang kepada banyak kitaran biogeokimia, termasuk kitaran besi dan sulfur.

Antara bekas yang kita ada Ferroplasma AgentArmanus, yang merupakan arcea yang mampu berkembang di persekitaran pH hampir sifar. Prokariot lain adalah Picrophilus oshimae dan Picrophilus torridus, Mereka juga thermophilic dan tumbuh di kawah gunung berapi Jepun.

Ia boleh melayani anda: piruvat kinase: struktur, fungsi, peraturan, perencatan

Kami juga mempunyai beberapa eukariota asidofilik seperti Cyanidyum caldariuym, yang mampu hidup di pH hampir sifar, menjaga bahagian dalam sel pada tahap hampir neutral.

Cylatium Acontium, Cephalosporium sp. dan Trichosporon Cerebriae, Terdapat tiga eukariota kerajaan kulat. Yang lain sama menarik adalah Picrophilus oshimae dan Picrophilus torridus.

Aplikasi

Larut

Peranan penting mikroorganisma acidophilic melibatkan aplikasi bioteknologinya, khususnya dalam pengekstrakan logam mineral, yang jauh mengurangkan bahan pencemar yang dihasilkan oleh kaedah kimia tradisional (larut).

Proses ini amat berguna dalam perlombongan tembaga, di mana sebagai contoh Thobacillus sulfolobus Mereka boleh bertindak sebagai pemangkin dan mempercepat kelajuan pengoksidaan tembaga sulfat yang terbentuk semasa pengoksidaan, membantu solubilisasi logam.

Industri Makanan

Organisme acidophilic mempunyai enzim kepentingan perindustrian menjadi sumber enzim stabil untuk asid dengan aplikasi seperti pelincir.

Di samping itu, dalam industri makanan, pengeluaran amilase dan glucoamilasas digunakan untuk pemprosesan kanji, kedai roti, pemprosesan jus buah.

Di samping itu, ia digunakan secara meluas dalam pengeluaran protease dan sel yang digunakan sebagai komponen makanan haiwan dan dalam pembangunan produk farmaseutikal.

Rujukan

1. Baker-Austin C, Dopson M. Kehidupan dalam Asid: Homeostasis pH dalam acidophiles. Trend mikrobiol. 2007; 15 (4): 165-71.
2. Edwards KJ, Bond PL, Gihring TM, Banfield JF. Acheal iron-pengoksidaan acidophile yang melampau penting dalam saliran lombong asid. Sains. 2000; 287: 1796-1799.
3. Horikoshi k. Alkaliphiles: SOM Aplikasi produk mereka untuk bioteknologi. Ulasan Biologi Mikrobiologi dan Molekul. 1999; 63: 735-750.
4. Kar NS, Dasgupta AK. Peranan kemungkinan cas permukaan dalam organisasi membran dalam asidophile, India. Jurnal Biokimia dan Biofizik. Sembilan belas sembilan puluh enam; 33: 398-402.
5. Macalady JL, Clading MM, Baumler D, Boekelheid N, Kaspar CW, Banfield JF. Monolayers membran yang berkaitan dengan tetraether di Ferroplasma SPP: Kunci untuk bertahan dalam asid. Extremophiles. 2004; 8: 411-419
6. Madigan MT, Martinko JM, Parker J. 2003. Kepelbagaian Procariotik: Arhea. In: Madigan MT, Martinko JM, Parker J. (Eds). Mikroorganisma mikroorganisma Brock. Sepuluh edisi. Ed. Pearson -Preice Hall, Madrid, ms 741-766.
7. Schleper C, Pühler G, Kühlmorgen B, Zillig W. Kehidupan di pH yang sangat rendah. Alam. Sembilan-belas sembilan puluh lima; 375: 741-742.
8. Wiegel J, Keubrin UV. Alkalitermophiles. Urus niaga masyarakat biokimia. 2004; 32: 193-198.