Indhold
Homeostase henviser til selvregulerende processer, som levende organismer bruger for at opretholde deres indre stabilitet og således garantere deres overlevelse. Bakterier kan også selvregulere og tilpasse sig de stadigt skiftende miljøforhold, der omgiver dem. De vigtigste homeostatiske processer, der garanterer bakteriens overlevelse, inkluderer jern- og metalhomeostase, pH-homeostase og membranlipidhomeostase.
Jern Homeostase
Jern er vigtigt for de fleste bakterier, men i store mængder kan være giftigt. Bakterier kan opnå jernhomeostase, selv i miljøer med lave mængder af dette element. I denne situation bruger nogle bakterier specialiserede proteiner, som maksimerer absorptionen af jern. Patogene bakterier, der lever i det menneskelige blod, kan opretholde deres jernhomeostase ved hjælp af værterne hæmoglobin eller andre jernkomplekser. Bakterier har også proteiner, såsom ferritin, som de brugte til at opbevare jern som en intracellulær reserve.Når de er i miljøer med toksiske niveauer af jern, bruger bakterier deres jernafgiftningsproteiner (Dps), som beskytter deres kromosom mod skader.
Metal-homeostase
Ud over jern kan bakterier mærke de ydre niveauer af andre elementer, såsom bly, cadmium og kviksølv. Metal sensorer er komplekse proteiner, der findes i nogle bakterier, som kan sanse og regulere de indre niveauer af både giftige tungmetaller og gavnlige metalioner. Den humane patogen Mycobacterium tuberculosis og jordbunden Streptomyces coelicolor har mere end ti metallsensorer.
PH Homeostase
Stoffets surhedsgrad måles ved hjælp af dets pH. Selvom de fleste bakteriearter kræver eksterne pH-niveauer i nærheden af neutral eller 7, kan bakterier kaldet ekstremofile leve i miljøer med pH-værdier under 3 eller sure, eller over 11, eller alkali. Bakterier har mekanismer til at registrere eksterne ændringer i pH. Den komplekse pH-homeostase af de fleste bakterier gør det muligt for dem at tolerere eksterne pH-værdier, der er forskellige fra deres indre surhedsniveauer.
Membran Lipid Homeostase
Membranen af bakterier indeholder forskellige typer proteiner og lipider. Bakterier kan justere lipidsammensætningen af deres membraner og således ændre deres permeabilitet. Bakteriens evne til at kontrollere lipidkonstitutionen af deres membraner kaldes membranlipidhomeostase og giver dem mulighed for at overleve i en lang række miljøer.