Els
éssers situats a llocs amb condicions d’un pH extrem poden ser de dos tipus: acidòfils o alcalòfils. Els acidòfils són aquells que viuen en ambients àcids
com depòsits miners. Un exemple són els microorganismes que viuen en el riu
Tinto (Huelva). Els alcalòfils són aquells que viuen als sòls alcalins (sòls
amb carbonats).
La principal adaptació que tenen
aquests éssers per poder sobreviure a aquestes condicions extremes de pH és que
les cèl·lules mantenen un pH interior constant neutre. No obstant això, aquest
pH interior pot variar, i alguns acidòfils tenen el seu pH per sota la
neutralitat i alguns alcalòfils el tenen per damunt de 8.0. Amb aquestes dues
condicions cap altre tipus de cèl·lula podria sobre viure.
ADAPTACIONS A
UN AMBIENT ALCALÍ
Els alcalòfils,
es desenvolupen en entorns molt alcalins (o bàsics), on el pH és massa elevat
(major que 9). La majoria d'aquests pertanyen al gènere Bacillus i habiten a sòls sobrecarregats amb bicarbonat o llacs
extremadament salats, com els que es troben a Egipte, el Rift Valley d’Àfrica o
a certs llacs alcalins d’USA.
Els
alcalòfils necessiten aïllar l'interior de la cèl·lula del medi alcalí exterior ja que algunes molècules (especialment
l’ARN) es trenquen a un pH superior a 8. Com en el cas d’algunes cèl·lules dels alcalòfils que es
protegeixen amb extremoenzims alcalins que es localitzen prop de la paret
cel·lular o per mitjà de secrecions externes.
A partir
dels estudis realitzats amb espècies alcalòfiles de Bacillus s'ha posat de manifest que en comptes de l'habitual
gradient de protons, és un gradient de Na + el que subministra l'energia per al
transport i la mobilitat, però també es genera una força motriu de protons
responsable de la síntesi respiratòria d'ATP. Els bacteris alcalòfils tenen en
la seva paret cel·lular polímers carregats negativament, els quals poden reduir la densitat de la càrrega en la
superfície de la cèl·lula i ajudar a estabilitzar la membrana de la cèl·lula.
Alguns
exemples d’organismes superiors adaptats a ambients alcalins són els bacteris
del gènere Spirulina (cianobacteris,
és a dir fotosintètiques), les quals habiten també als llacs del Rift Valley
d’Àfrica (figura 10).
Spirulina
vista al microscopi
ADAPTACIONS A AMBIENTS ÀCIDS
Els acidòfils es desenvolupen en entorns
molt àcids, on el nivell de pH és massa baix per a la supervivència de la resta
de les formes de vida. Un exemple són els bacteris Picrophilus, pertanyents al domini Arquea, que poden viure en
ambients amb un pH de 0,6 (com a referència, la majoria dels organismes viuen
amb nivells de pH entre 6 i 7, un nivell de pH entre 1 i 2 correspon als àcids
gàstrics, i un pH entre 0 i 1 correspon a sòls i aigües volcàniques).
L’acidòfil més extrem trobat fins al moment és una arquea trobada en una mina
californiana.
El riu
Tinto es troba a Huelva, al sud-oest d'Espanya , i deu el seu nom al color
vermellós de les seves aigües. Aquestes estan contaminades amb tota mena de
metalls i compostos metàl·lics procedents d'un entorn ric en minerals,
especialment ferro. A més el seu pH està entre 1,7 i 2,5 principalment a causa
de la presència d'àcid sulfúric. És a dir , és un entorn molt àcid i molt tòxic
.Algunes formes de vida procariota d’aquest ambient hinòspit són: Acidothiobacillis ferrooxidan vivia de
l'oxidació del ferro contingut en les aigües, Leptospirillum ferrooxidans o Ferromicrobium
sp. No només abunden formes de vida procariotes tipus bacteris, sinó que
s'han trobat molts eucariotes, incloent fongs, diverses algues verdes,
protistas ameboides, flagel·lats, diatomees, llevats i ciliats, etc. Peró aquest
no és l'únic ecosistema acidòfil. Un cas especial és el de Helicobacter pylori (figura 11). Un bacteri que viu exclusivament
en l'estómac humà, extremadament àcid, causant de nombroses úlceres estomacals.
Fotomicrografia en fals color de Helicobacter
pylori
Per
suportar el pH baix, els acidòfiles empren un conjunt de mecanismes com per
exemple una superfície de membrana carregada positivament, una alta capacitat
reguladora interna, i sistemes únics de transport a l’interior cel·lular.
Cap comentari:
Publica un comentari a l'entrada