Eigenschaften, Beispiele, Anwendungen

Die Organismen Acidophile Sie sind eine Art von Mikroorganismen (Prokaryoten oder Eukaryoten), die in Umgebungen reproduzieren und leben können. Tatsächlich stammt der aureshöfliche Begriff vom Griechischen und bedeutet "Säureliebhaber".

Diese Umgebungen können aus vulkanischen Aktivitäten mit Befreiung von schwefelförmigen Gasen oder Mischung aus metallischen Oxiden von Eisenminen stammen. Darüber hinaus können sie das Produkt der Aktivität oder des Stoffwechsels der Organismen selbst sein, die ihre eigenen Mittel ansäuern, um überleben zu können.

Das saure Wasser des Roten Flusses dient als Lebensraum für eine Vielzahl saurer Mikroorganismen, die ihm seine charakteristische Farbe verleihen. Von Antonio de Mijas, Spanien [CC BY-SA 2.0 (https: // creativecommons.Org/lizenzen/by-sa/2.0)] aus Wikimedia Commons.

Die in dieser Kategorie klassifizierten Organismen gehören auch zu der großen Gruppe extremophiler Organismen, da sie in Umgebungen wachsen, deren pH sehr sauer ist. Wo die meisten Zellen nicht überleben können.

Darüber hinaus ist es wichtig hervorzuheben, dass diese Gruppe von Organisationen aus ökologischer und wirtschaftlicher Sicht von großer Bedeutung ist.

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Allgemeine Charakteristiken

Wettbewerb, Prädation, Mutualismus und Synergie

Die meisten sauren Organismen wachsen und leben im Sauerstoff. Es gibt jedoch saure Tests, die sowohl in Abwesenheit als auch in Gegenwart von Sauerstoff entwickelt werden können.

Darüber hinaus schaffen diese Organismen verschiedene Arten von Wechselwirkungen mit anderen Organismen wie Kompetenz, Prädation, Mutualismus und Synergie. Beispiel.

Säure, ein Problem zu lösen

Acidophile scheinen charakteristische strukturelle und funktionelle Eigenschaften zu haben, die es ihnen ermöglichen, Säure zu neutralisieren. Dazu gehören hoch undurchlässige Zellmembranen, eine hohe interne regulatorische Kapazität und einzigartige Transportsysteme.

Da Acidophile in einer Umgebung leben, in der die Protonenkonzentration hoch ist, haben sie Pumpensysteme entwickelt, die für die Ausbreitung von Protonen im Ausland verantwortlich sind. Diese Strategie macht das Innere der Bakterien zu einem pH -Wert sehr nahe am neutralen.

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Acidophile Organismen haben ein Protonenpumpensystem entwickelt, das es ihnen ermöglicht, Protonen nach außen zu pumpen und den intrazellulären pH -Wert nahe am neutralen zu halten. Von Philmacd [CC BY-SA 4.0 (https: // creativecommons.Org/lizenzen/by-sa/4.0)] aus Wikimedia Commons.

In Minen mit einem hohen Schwefelsäuregehalt wurden jedoch Mikroorganismen ohne Zellwand festgestellt, was darauf hinweist, dass sie auch ohne diesen Schutz hohen Protonenkonzentrationen ausgesetzt sind.

Auf der anderen Seite müssen sie aufgrund der extremen Bedingungen, denen diese Art von Mikroorganismen unterzogen wird.

Dazu sind synthetisierte Proteine ​​ein hohes Molekulargewicht, so dass eine größere Anzahl von Verbindungen zwischen Aminosäuren besteht, die sie bilden. Auf diese Weise wird es schwieriger, dass das Brechen der Verbindungen auftreten und der Proteinstruktur mehr Stabilität verliehen wird.

Hohe Unvollkommenheit der Membran

Sobald die Protonen in das Zytoplasma eintreten.

Um den pH -Wert zu halten, haben Acidophile eine wasserdichte Zellmembran, die den Eintritt von Protonen in das Zytoplasma begrenzt. Dies liegt daran.

In Bögen haben Phospholipide eine hydrophobe (Isopenoid-) Region und eine polare Region, die aus dem Glycerol -Skelett und der Phosphatgruppe besteht. In jedem Fall ist die Gewerkschaft auf eine Ätherverbindung zurückzuführen, die insbesondere gegen hohe Temperaturen zu einem größeren Widerstand führt.

Darüber hinaus haben die Bögen in einigen Fällen keine Bicapas, aber das Produkt der Vereinigung von zwei hydrophoben Ketten bildet eine Monoschicht, bei der das einzige Molekül von zwei polaren Gruppen ihnen einen größeren Widerstand liefert.

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Andererseits trotz der Tatsache, dass Phospholipide, die machen.

Bedeutung des Acidophile Organismen als evolutionäres Modell

Acidophilenorganismen sind in der Evolution von potenzieller Bedeutung, da die niedrigen pH- und metallreichen Bedingungen, unter denen sie wachsen.

Daher könnten saure Organismen ursprüngliche Relikte darstellen, von denen sich die komplexeste Lebensdauer entwickelte.

Da metabolische Prozesse auf der Oberfläche von Sulfidmineralien entstehen könnten, hätte möglicherweise die Strukturierung der DNA dieser Organismen bei Säuresäure stattfinden können.

Regulierung in säurigen Organismen

Die pH -Regulation ist für alle Organismen von wesentlicher Bedeutung, aus diesem Grund müssen Acidophile einen intrazellulären pH -Wert nahe dem neutralen haben.

Acidophile Organismen können jedoch pH -Gradienten mehrerer Größenordnungen tolerieren, verglichen mit Organismen, die nur bei pH -Wert nahe der Neutralität wachsen. Ein Beispiel ist Thermoplasma acidophilum Wer kann bei pH 1,4 leben, während er seinen internen pH -Wert bei 6,4 beibehält.

Das Interessante an säurigen Organismen ist, dass diese diesen pH -Gradienten nutzen, um Energie durch eine motorische Kraft von Protonen zu produzieren.

Beispiele für säurige Mikroorganismen

Acidophilenorganismen sind hauptsächlich in Bakterien und Bögen verteilt und tragen zu zahlreichen biogeochemischen Zyklen bei, darunter Eisen- und Schwefelzyklen.

Unter den ersteren haben wir Ferroplasma agentarmanus, Das ist eine Archa, die in pH -Umgebungen nahe Null wachsen kann. Andere Prokaryoten sind Picrophilus oshimae Und Picrophilus torridus, Sie sind auch thermophil und wachsen in japanischen Vulkankratern.

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Wir haben auch einige saure Eukaryoten, wie z Cyanidyum Caldariuym, die in der Lage ist, im pH -Wert nahe Null zu leben und das Innere der Zelle auf fast neutraler Ebene zu halten.

Acontiumcylatium, Cephalosporium sp. Und Trichosporon Cerebriae, Es gibt drei Eukaryoten des Pilzreichs. Andere gleich interessant sind Picrophilus oshimae Und Picrophilus torridus.

Anwendungen

Auslaugen

Eine wichtige Rolle von sauren Mikroorganismen beinhaltet seine biotechnologische Anwendung, insbesondere bei der Extraktion von Mineralmetallen, wodurch die durch traditionellen chemischen Methoden erzeugten Schadstoffe erheblich reduziert werden (Auslauge).

Dieser Prozess ist besonders im Kupferabbau nützlich, wo sie zum Beispiel Thobacillus sulfolobus Sie können als Katalysator wirken und die Oxidationsgeschwindigkeit von Kupfersulfat, die während der Oxidation gebildet wird.

Nahrungsmittelindustrie

Acidophile Organismen haben Enzyme von industriellem Interesse, die eine Quelle stabiler Enzyme für Säuren mit Anwendungen wie Schmiermittel sind.

Darüber hinaus werden in der Lebensmittelindustrie die Produktion von Amylasen und Glucoamilasas zur Stärkeverarbeitung, Bäckerei und Fruchtsaftverarbeitung verwendet.

Darüber hinaus werden sie häufig bei der Herstellung von Proteasen und Zellen verwendet, die als Tierfutterkomponenten und bei der Entwicklung von pharmazeutischen Produkten verwendet werden.

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