Содержание
Гомеостаз относится к саморегулирующимся процессам, которые используют живые организмы для поддержания своей внутренней стабильности, таким образом гарантируя их выживание. Бактерии также могут саморегулироваться, приспосабливаясь к постоянно меняющимся условиям окружающей среды. Основные гомеостатические процессы, которые гарантируют выживание бактерий, включают гомеостаз железа и металла, рН-гомеостаз и мембранный липидный гомеостаз.
Железный гомеостаз
Железо жизненно важно для большинства бактерий, но в больших количествах может быть токсичным. Бактерии могут достичь гомеостаза железа даже в средах с низким содержанием этого элемента. В этой ситуации некоторые бактерии используют специализированные белки, которые максимизируют усвоение железа. Патогенные бактерии, живущие в крови человека, могут поддерживать гомеостаз железа с помощью гемоглобина или других комплексов железа. У бактерий также есть белки, такие как ферритин, которые они использовали для хранения железа в качестве внутриклеточного резерва.В средах с токсичными уровнями железа бактерии используют белки детоксикации железа (Dps), которые защищают их хромосому от повреждения.
Металлический гомеостаз
В дополнение к железу бактерии могут ощущать внешние уровни других элементов, таких как свинец, кадмий и ртуть. Металлические сенсоры - это сложные белки, обнаруживаемые в некоторых бактериях, которые могут определять и регулировать внутренние уровни токсичных тяжелых металлов и полезных ионов металлов. Возбудитель болезни человека Mycobacterium tuberculosis и почвенное жилище Streptomyces coelicolor имеют более десяти металлических сенсоров.
PH гомеостаз
Уровень кислотности вещества измеряется через его pH. Хотя большинству видов бактерий требуется внешний уровень pH около нейтрального или 7, бактерии, называемые экстремофилами, могут жить в средах со значениями pH ниже 3, или кислотными, или выше 11, или щелочами. Бактерии имеют механизмы для определения внешних изменений рН. Сложный гомеостаз pH большинства бактерий позволяет им переносить внешние значения pH, которые отличаются от их внутренних уровней кислотности.
Мембранный липидный гомеостаз
Мембрана бактерий содержит различные типы белков и липидов. Бактерии могут регулировать липидный состав своих мембран, тем самым изменяя их проницаемость. Способность бактерий контролировать липидное строение их мембран называется мембранным липидным гомеостазом и позволяет им выживать в самых разных условиях.