Экология микроорганизмов экстремальных водных систем. Намсараев Б.Б - 67 стр.

низмы относятся к нейтрофилам. Прокариоты, для которых опти-
мум рН для роста смещен в кислую область (рН 4 и ниже), называ-
ются ацидофилами, а в щелочную область (рН 9 и выше) – алкало-
филами. Такая специализация отражает специфические пути эво-
люционной адаптации к внешним стрессам, связанным с рН. Инте-
ресно отметить, что диапазон значений рН цитоплазмы этих групп
варьирует значительно меньше и адаптационные механизмы на-
правлены главным образом на поддержание в ней определенных
концентраций протонов.
   Основные проблемы, связанные с ростом при крайних значениях
рН, – это поддержание рН цитоплазмы на уровне, близком к ней-
тральному, а также обеспечение активности выделяемых и поверх-
ностных белков. У неспециализированных бактерий экстремальные
значения рН среды вызывают необратимое разрушение поверхно-
стных белков, участвующих в синтезе клеточной стенки и поглоще-
нии питательных веществ, тогда как специализированные микроор-
ганизмы обладают белками, стабильными при экстремальных зна-
чениях рН. Регуляция рН цитоплазмы должна быть быстрой (в те-
чение минут), чтобы предотвратить подавление роста клеток или
даже их гибель. Алкалофильные бактерии обладают эффективными
механизмами поддержания внутриклеточного рН, позволяющими
им расти в щелочной среде, сохраняя рН цитоплазмы близким к 8.
   Алкалофильные бактерии растут с наибольшей скоростью при
рН 8-11 и в связи с этим обладают тремя особенностями. Первая
особенность – это свойство поддержания рН цитоплазмы на физио-
логическом уровне в щелочной среде. Это достигается благодаря
наличию в цитоплазме буферных систем, которая обеспечивает со-
держание в ней нуклеиновых кислот и белков, а также пулов глута-
мата и полиаминов. В основном буферную емкость обеспечивают
фосфатные группы в составе РНК и ДНК (в нейтральном диапазоне)
и основные или кислые боковые цепи аминокислот в составе белков
при крайних значениях рН.
   Вторая особенность алкалофилов состоит в том, что ферменты,
находящиеся на поверхности клетки или секретируемые в окру-
жающую среду, устойчивы к денатурирующему влиянию щелочной
среды. Убедительно доказано наличие у алкалофилов ферментов,
устойчивых к высоким значениям рН; эти ферменты используются
при производстве детергентов.
                              67