Halophilklassifizierung, Osmose, Anwendungen, Beispiele

Der Halophilenorganismen Sie handelt. Der Begriff Halophile stammt aus den griechischen Wörtern Halos und Kante, was "Salzliebhaber" bedeutet,.

Die in dieser Kategorie klassifizierten Organismen gehören auch zu der großen Gruppe extremophiler Organismen, da sie extreme Salzgehaltlebensräume vermehren, in denen die meisten lebenden Zellen nicht überleben könnten.

Salinas, extreme Salzgehaltumgebungen, in denen sich extreme Halophilzellen vermehren. Durch h. Zell [CC BY-SA 3.0 (https: // creativecommons.Org/lizenzen/by-sa/3.0)] aus Wikimedia Commons.

Tatsächlich verliert die überwiegende Mehrheit der vorhandenen Zellen Wasser, wenn sie Medien, die reich an Salz sind.

Die Fähigkeit von Halophilenorganismen, in diesen Umgebungen leben zu können.

Sie wurden basierend auf der Konzentration von Salz eingestuft, in der sie in extremen, moderaten, schwachen und halophilen Halophilen leben können.

Einige Halophilenvertreter sind die grünen Algen Dunaliella Salina, Der Krebsteil der Gattung Artemia oder Pulga de Agua und der Pilze Aspergillus Penicillioides Und Aspergillus terreu.

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Einstufung

Nicht alle Halophilenorganismen können sich in einem weiten Bereich von Salzkonzentrationen vermehren. Im Gegenteil, sie unterscheiden sich im Salzgehaltgrad, der tolerieren kann.

Dieses Maß an Toleranz, der zwischen sehr spezifischen NaCl -Konzentrationen variiert, hat dazu beigetragen, sie in extremen, moderaten, schwachen und halophilen Halophilen zu klassifizieren.

Die extreme Halophilegruppe umfasst alle Agenturen, die Umgebungen bevölkern können, in denen NaCl -Konzentrationen 20% überschreiten.

Darauf folgen die mittelschweren Halophilen, die in NaCl -Konzentrationen zwischen 10 und 20%vermehrt; und schwache Halophile, die bei niedrigeren Konzentrationen zwischen 0,5 und 10% variieren.

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Schließlich sind die Halotoleranten Organismen, die nur geringe Salzkonzentrationen standhalten können.

Osmose und Salzgehalt

Es gibt eine Vielzahl von prokaryotischen Halophilen, die hohen NaCl -Konzentrationen widersetzen können.

Diese Fähigkeit, Salzgehaltsbedingungen zu widerstehen, die vom Opfer variieren.

Die Haupt- oder zentrale Strategie besteht darin, den Folgen eines physikalischen Prozesses zu entgehen, der als Osmose bekannt ist.

Dieses Phänomen bezieht sich auf die Bewegung, die Wasser durch eine semipermazierende Membran von einem Ort mit geringer Konzentration von gelösten gelösten zu einer von größerer Konzentration herstellt.

Wenn es in der extrazellulären Umgebung (einer Umgebung, in der sich ein Organismus entwickelt).

Um diesen Wasserverlust zu vermeiden, speichern sie hohe Konzentrationen an gelösten Stoffnutzern (Salzen) in seinem Zytoplasma, um die Auswirkungen des osmotischen Drucks auszugleichen.

Adaptive Strategien zum Umgang mit Salzgehalt

Halophile Bakterien. Von Maulucioni basierend auf Commons-Bildern [CC BY-SA 3.0 (https: // creativecommons.Org/lizenzen/by-sa/3.0)] aus Wikimedia Commons.

Einige der von diesen Organismen verwendeten Strategien sind: Die Synthese von Enzymen, die ihre Aktivität in hohen Salzkonzentrationen, lila Membranen aufrechterhalten, die ihnen durch Phototrophie wachsen, Sensoren, die die phototaktische Reaktion regulieren, wie Rodopsin- und Ga -Vesikel regulieren, die ihre Schwimmer fördern.

Darüber hinaus sollte beachtet werden, dass sich die Umgebungen, in denen diese Organismen wachsen. Daher entwickeln andere Strategien, die diesen Bedingungen angepasst sind.

Einer der sich ändernden Faktoren ist die Konzentration von gelösten Stoffen, was nicht nur in hypersalinen Medien wichtig ist, sondern in jeder Umgebung, in der Regen oder hohe Temperaturen gegen Austrocknung und damit Variationen der Osmolarität führen können.

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Um mit diesen Veränderungen umzugehen, haben Halophile Mikroorganismen zwei Mechanismen entwickelt, die es ihnen ermöglichen, ein hyperosmotisches Zytoplasma aufrechtzuerhalten. Einer von ihnen nannte "Salt-In" und der andere "Salz-out"

"Salz-in" -Mechanismus

Dieser Mechanismus wird von Bögen und Haloanaerobial (gemäßigte strenge anaerobe Halophile Bakterien) durchgeführt und besteht darin, die inneren Konzentrationen von KCl in seinem Zytoplasma zu erhöhen.

Die hohe Salzkonzentration im Zytoplasma hat jedoch erzeugt, dass diese molekulare Anpassungen für die normale Funktion von intrazellulären Enzymen vornehmen müssen.

Diese Anpassungen bestehen grundsätzlich aus der Synthese von Proteinen und Enzymen.

Eine Einschränkung für diese Art von Strategie besteht darin, dass jene Organismen, die sie ausführen.

"Salt-out" -Mechanismus

Dieser Mechanismus wird sowohl von Halophil- als auch von nicht -halophilen Bakterien verwendet, zusätzlich zu moderaten halophilen methanogenen Bögen.

Darin führt der Halophile Mikroorganismus das osmotische Gleichgewicht unter Verwendung kleiner organischer Moleküle durch, die von ihm synthetisiert oder aus der Umwelt entnommen werden können.

Diese Moleküle können Polyes (wie Glycerin und Arabinitol), Zucker wie Saccharose, Trehalose oder Glucosyl-Glycerin oder Aminosäuren sein und aus quaternären Aminen wie Glycinverbasungen stammen.

Alle von ihnen haben eine hohe Löslichkeit im Wasser, haben keine physiologische pH -Belastung und können Konzentrationswerte erreichen, die es diesen Mikroorganismen ermöglichen, das osmotische Gleichgewicht mit der externen Umgebung aufrechtzuerhalten, ohne die Funktion ihrer eigenen Enzyme zu beeinflussen.

Zusätzlich haben diese Moleküle die Fähigkeit, Proteine ​​gegen Hitze, Austrocknung oder Einfrieren zu stabilisieren.

Anwendungen

Halophile Mikroorganismen sind sehr nützlich, um Moleküle für biotechnologische Zwecke zu erhalten.

Diese Bakterien weisen aufgrund der wenigen Ernährungsbedürfnisse in ihren Medien keine größeren Schwierigkeiten auf, kultiviert zu werden. Ihre Toleranz gegenüber hohen Salzkonzentrationen reduziert minimal die Risiken der Kontamination, die sie als vorteilhaftere alternative Organismen eingeben als UND. coli.

Bei der Kombination seiner produzierenden Kapazität mit seiner Resistenz gegen extreme Salzgehaltsbedingungen sind Mikroorganismen von großem Interesse als Quelle für industrielle Produkte, sowohl im pharmazeutischen als auch im kosmetischen und biotechnologischen Bereich.

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Einige Beispiele:

Enzyme

Viele industrielle Prozesse werden unter extremen Bedingungen entwickelt, die ein Anwendungsbereich für Enzyme bieten, die von extremophilen Mikroorganismen erzeugt werden, die bei extremen Temperatur-, pH- oder Salzgehaltwerten wirken können. Somit wurden Amilassas und Proteasen beschrieben, die in der molekularen Biologie verwendet werden.

Polymere

In ähnlicher Weise sind Halophile Bakterien Polymerproduzenten mit Tensid- und Emulgatoreigenschaften von großer Bedeutung in der Ölindustrie, da sie zu den Prozessen der rohen Extraktion des Untergrunds beitragen.

Kompatible gelöste gelöste

Die gelösten Stoffe, die diese Bakterien in ihrem Zytoplasma ansammeln.

All dies wurde sowohl in der enzymatischen Technologie als auch in der Lebensmittel- und Kosmetikindustrie verwendet, um die Dauer der Produkte zu verlängern.

Abbau biologischer Abbau

Halophile Bakterien können giftige Abfälle wie Pestizide, pharmazeutische Produkte, Herbizide, Schwermetalle sowie Öl- und Gasförderprozesse beeinträchtigen.

Essen

Im Bereich der Lebensmittel nehmen sie an der Ausarbeitung von Sojasauce teil.

Verweise

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