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L'homéostasie fait référence aux processus d'autorégulation que les organismes vivants utilisent pour maintenir leur stabilité interne et ainsi garantir leur survie. Les bactéries peuvent également s'autoréguler, en s'adaptant aux conditions environnementales en constante évolution qui les entourent. Les principaux processus homéostatiques garantissant la survie des bactéries comprennent l’homéostasie du fer et des métaux, l’homéostasie du pH et l’homéostasie des lipides membranaires.
Homéostasie du fer
Le fer est vital pour la plupart des bactéries, mais en grande quantité, il peut être toxique. Les bactéries peuvent atteindre l'homéostasie du fer même dans les environnements contenant de faibles quantités de cet élément. Dans cette situation, certaines bactéries utilisent des protéines spécialisées, qui optimisent l’absorption du fer. Les bactéries pathogènes vivant dans le sang humain peuvent maintenir leur homéostasie du fer en utilisant l'hémoglobine de l'hôte ou d'autres complexes de fer. Les bactéries possèdent également des protéines, telles que la ferritine, qui stockaient le fer sous forme de réserve intracellulaire.Lorsqu'elles se trouvent dans des environnements contenant des niveaux de fer toxiques, les bactéries utilisent leurs protéines de désintoxication du fer (DPS), qui protègent leur chromosome des dommages.
Homéostasie des métaux
En plus du fer, les bactéries peuvent détecter les niveaux externes d'autres éléments, tels que le plomb, le cadmium et le mercure. Les capteurs de métaux sont des protéines complexes présentes dans certaines bactéries, qui peuvent détecter et réguler les niveaux internes de métaux lourds toxiques et d'ions métalliques bénéfiques. L'agent pathogène humain Mycobacterium tuberculosis et Streptomyces coelicolor, qui habite le sol, ont plus de dix capteurs de métaux.
Homéostasie PH
Le niveau d'acidité d'une substance est mesuré par son pH. Bien que la plupart des espèces de bactéries nécessitent des niveaux de pH externes proches du neutre ou de 7, les bactéries appelées extrémophiles peuvent vivre dans des environnements avec des valeurs de pH inférieures à 3, ou acides, ou supérieures à 11, ou alcalines. Les bactéries ont des mécanismes pour détecter les changements externes du pH. L'homéostasie complexe du pH de la plupart des bactéries leur permet de tolérer des valeurs de pH externes différentes de leurs niveaux internes d'acidité.
Homéostasie des lipides membranaires
La membrane bactérienne contient différents types de protéines et de lipides. Les bactéries peuvent ajuster la composition lipidique de leurs membranes, modifiant ainsi leur perméabilité. La capacité des bactéries à contrôler la constitution lipidique de leurs membranes s'appelle l'homéostasie lipidique des membranes et leur permet de survivre dans une grande variété d'environnements.