Karakteristik, contoh, aplikasi

Organisme asidofil Mereka adalah jenis mikroorganisme (prokariota atau eukariota) yang mampu mereproduksi dan hidup di lingkungan yang nilai pHnya kurang dari 3. Faktanya, istilah asidofilik berasal dari bahasa Yunani dan berarti "pencinta asam".

Lingkungan ini dapat berasal dari aktivitas vulkanik dengan pembebasan dari gas sulfur atau campuran oksida logam dari tambang besi. Selain itu, mereka dapat menjadi produk dari aktivitas atau metabolisme organisme itu sendiri, yang mengasamkan cara mereka sendiri untuk dapat bertahan hidup.

Perairan asam dari Sungai Merah berfungsi sebagai habitat bagi berbagai mikroorganisme asam yang memberikan warna khasnya. Oleh Antonio de Mijas, Spanyol [CC BY-SA 2.0 (https: // createveCommons.Org/lisensi/by-sa/2.0)], dari Wikimedia Commons.

Organisme yang diklasifikasikan dalam kategori ini juga termasuk dalam kelompok besar organisme ekstremofil, karena mereka tumbuh di lingkungan yang pHnya sangat asam. Di mana sebagian besar sel tidak dapat bertahan hidup.

Selain itu, penting untuk menyoroti bahwa kelompok organisasi ini sangat penting dari sudut pandang ekologis dan ekonomi.

[TOC]

Karakteristik umum

Persaingan, Predasi, Mutualisme dan Sinergi

Sebagian besar organisme asidofilik tumbuh dan hidup dalam oksigen. Namun, ada tes asidofilik yang dapat dikembangkan baik dalam ketidakhadiran dan di hadapan oksigen.

Selain itu, organisme ini membentuk berbagai jenis interaksi dengan organisme lain seperti kompetensi, predasi, mutualisme dan sinergi. Contohnya, adalah tanaman asidofilik campuran yang memiliki pertumbuhan dan efisiensi yang lebih besar dalam oksidasi mineral sulfida daripada tanaman individu.

Keasaman, masalah untuk dipecahkan

Acidophiles tampaknya berbagi karakteristik struktural dan fungsional yang khas yang memungkinkan mereka menetralkan keasaman. Ini termasuk membran sel yang sangat kedap air, kapasitas pengaturan internal yang tinggi dan sistem transportasi yang unik.

Karena acidophils hidup di lingkungan di mana konsentrasi proton tinggi, mereka telah mengembangkan sistem pompa yang bertanggung jawab untuk mengeluarkan proton di luar negeri. Strategi ini membuat interior bakteri pH sangat dekat dengan netral.

Itu dapat melayani Anda: selenito kaldu: apa itu, fondasi, persiapan, penggunaan
Organisme acidophilik telah mengembangkan sistem pompa proton yang memungkinkan mereka memompa proton ke luar dan menjaga pH intraseluler tetap dekat dengan netral. Oleh Philmacd [CC BY-SA 4.0 (https: // createveCommons.Org/lisensi/by-sa/4.0)], dari Wikimedia Commons.

Namun, di tambang dengan kandungan asam sulfat tinggi, mikroorganisme tanpa dinding sel telah ditemukan, menunjukkan bahwa bahkan tanpa perlindungan itu tunduk pada konsentrasi proton yang tinggi.

Di sisi lain, karena kondisi ekstrem di mana jenis mikroorganisme ini menjadi sasaran, mereka harus memastikan bahwa semua protein mereka berfungsi dan tidak mendenaturalisasi.

Untuk melakukan ini, protein yang disintesis adalah berat molekul tinggi, sehingga ada lebih banyak hubungan antara asam amino yang membentuknya. Dengan cara ini, menjadi lebih sulit bagi pemecahan tautan yang terjadi dan lebih banyak stabilitas diberikan pada struktur protein.

Impermeabilitas membran yang tinggi

Setelah proton memasuki sitoplasma, organisme asidofilik perlu menerapkan metode yang memungkinkan mereka untuk meringankan efek dari pH internal yang berkurang.

Untuk membantu menjaga pH, acidophils memiliki membran sel tahan air yang membatasi masuknya proton ke dalam sitoplasma. Ini karena membran acidophil archean terdiri dari lipid lain untuk yang ditemukan pada bakteri eukariotik dan membran sel.

Dalam lengkungan, fosfolipid memiliki daerah hidrofobik (isopenoid) dan daerah polar yang dibentuk oleh kerangka gliserol dan gugus fosfat. Dalam kasus apa pun, Union disebabkan oleh tautan eter, yang menghasilkan resistensi yang lebih besar terutama terhadap suhu tinggi.

Selain itu, dalam beberapa kasus lengkungan tidak memiliki bicapas, tetapi produk penyatuan dua rantai hidrofobik membentuk monolayer di mana satu -satunya molekul dua kelompok kutub memberi mereka resistensi yang lebih besar.

Dapat melayani Anda: imunoglobulin D

Di sisi lain, terlepas dari kenyataan bahwa fosfolipid yang membuat.

Pentingnya Organisme acidophilik sebagai model evolusioner

Organisme asidofil sangat penting dalam evolusi karena kondisi pH rendah dan logam yang kaya di mana mereka tumbuh bisa mirip dengan kondisi vulkanik bawah air yang ada di bumi primitif.

Oleh karena itu, organisme asidofil dapat mewakili peninggalan primordial di mana kehidupan yang paling kompleks berkembang.

Selain itu, karena proses metabolisme bisa berasal dari permukaan mineral sulfida, mungkin penataan DNA organisme ini bisa terjadi pada asam asam.

Regulasi organisme asidofilik

Regulasi pH sangat penting untuk semua organisme, karena alasan ini acidophils perlu memiliki pH intraseluler dekat dengan netral.

Namun, organisme acidophilik dapat mentolerir gradien pH dari beberapa urutan besarnya, dibandingkan dengan organisme yang hanya tumbuh pada pH dekat dengan netralitas. Contohnya adalah Thermoplasma acidophilum yang mampu hidup pada pH 1,4 sambil mempertahankan pH internalnya di 6.4.

Hal yang menarik tentang organisme acidophilik adalah bahwa ini memanfaatkan gradien pH ini untuk menghasilkan energi melalui kekuatan motorik proton.

Contoh mikroorganisme asidofilik

Organisme asidofil sebagian besar didistribusikan dalam bakteri dan lengkungan dan berkontribusi pada banyak siklus biogeokimia, yang meliputi siklus besi dan sulfur.

Di antara yang pertama yang kami miliki Ferroplasma Agentarmanus, yang merupakan archea yang mampu tumbuh di lingkungan pH mendekati nol. Prokariota lainnya adalah Picrophilus oshimae Dan Picrophilus torridus, Mereka juga termofilik dan tumbuh di kawah vulkanik Jepang.

Itu dapat melayani Anda: piruvat kinase: struktur, fungsi, regulasi, penghambatan

Kami juga memiliki beberapa eukariota asidofilik seperti Cyanidyum caldariuym, yang mampu hidup dalam pH mendekati nol, menjaga bagian dalam sel pada tingkat yang hampir netral.

Acontium Cylatium, Cephalosporium sp. Dan Trichosporon Cerebriae, Ada tiga eukariota kerajaan jamur. Yang lain sama menariknya Picrophilus oshimae Dan Picrophilus torridus.

Aplikasi

Pencucian

Peran penting mikroorganisme asidofilik melibatkan aplikasi bioteknologisnya, khususnya dalam ekstraksi logam mineral, yang sangat mengurangi polutan yang dihasilkan oleh metode kimia tradisional (pencucian).

Proses ini sangat berguna dalam penambangan tembaga, di mana misalnya Thobacillus sulfolobus Mereka dapat bertindak sebagai katalis dan mempercepat kecepatan oksidasi tembaga sulfat yang terbentuk selama oksidasi, membantu pelarutan logam.

Industri makanan

Organisme acidophilik memiliki enzim yang menarik minat industri menjadi sumber enzim yang stabil untuk asam dengan aplikasi seperti pelumas.

Selain itu, dalam industri makanan, produksi amilase dan glukoamilasas digunakan untuk pemrosesan pati, toko roti, pemrosesan jus buah.

Selain itu, mereka banyak digunakan dalam produksi protease dan sel yang digunakan sebagai komponen makanan hewani dan dalam pengembangan produk farmasi.

Referensi

1. Baker-Austin C, Dopson M. Hidup dalam Asam: Homeostasis pH dalam Asidofil. Tren mikrobiol. 2007; 15 (4): 165-71.
2. Edwards KJ, Bond PL, Gihring TM, Banfield JF. Acidophile ekstrem mengoksidasi besi yang penting dalam drainase tambang asam. Sains. 2000; 287: 1796-1799.
3. Horikoshi k. Alkaliphiles: Aplikasi SOM produk mereka untuk bioteknologi. Ulasan Mikrobiologi dan Biologi Molekuler. 1999; 63: 735-750.
4. Kar NS, Dasgupta AK. Peran yang mungkin dari muatan permukaan dalam organisasi membran dalam sebuah asidofil, India. Jurnal Biokimia dan Biofisika. seribu sembilan ratus sembilan puluh enam; 33: 398-402.
5. Macalady JL, Clading MM, Baumler D, Boekelheid N, Kaspar CW, Banfield JF. Monolayer membran terkait tetraether Ferroplasma SPP: Kunci untuk bertahan hidup dalam asam. Ekstremofil. 2004; 8: 411-419
6. MADIGAN MT, Martinko JM, Parker J. 2003. Keragaman Prokariotik: Archea. Dalam: Madigan MT, Martinko JM, Parker J. (Eds). Mikroorganisme Mikroorganisme Brock. Sepuluh Edisi. Ed. Pearson -Preice Hall, Madrid, hlm 741-766.
7. Schleper C, Pühler G, Kühlmorgen B, Zillig W. Kehidupan pada pH yang sangat rendah. Alam. sembilan belas sembilan puluh lima; 375: 741-742.
8. Wiegel J, Keubrin UV. Alkalitermofil. Transaksi Masyarakat Biokimia. 2004; 32: 193-198.