Science >> Wetenschap & Ontdekkingen >  >> Biologie

Wat voorkomt dat sommige organismen bij zure of basis -pH leven?

Verschillende factoren voorkomen dat organismen op extreme zure of basale pH -niveaus leven:

1. Enzymactiviteit:

* enzymen zijn zeer pH-gevoelig. Elk enzym heeft een optimaal pH -bereik waar het het beste functioneert. Extreme pH-waarden kunnen de driedimensionale structuur van het enzym verstoren, waardoor de actieve site wordt gewijzigd en zijn vermogen om reacties te katalyseren te belemmeren. Dit verstoort vitale metabole processen, waardoor overleving moeilijk wordt.

* eiwitten zijn ook pH-gevoelig. Extreme pH kan leiden tot denaturatie, ontvouwen en functieverlies.

2. Celmembraanintegriteit:

* celmembranen zijn samengesteld uit fosfolipiden. Deze moleculen zijn gevoelig voor pH -veranderingen. Extreme pH kan de fosfolipide dubbellaag verstoren, waardoor het membraan lekkend is en het vermogen van de cel om zijn interne omgeving te behouden in gevaar brengen.

3. DNA -integriteit:

* DNA is ook gevoelig voor pH. Extreme pH kan de waterstofbindingen verstoren die de DNA -strengen bij elkaar houden, wat leidt tot schade en mutaties. Dit verstoort cruciale genetische processen.

4. Beschikbaarheid van voedingsstoffen:

* Sommige voedingsstoffen worden efficiënter geabsorbeerd bij specifieke pH -bereiken. IJzeropname kan bijvoorbeeld worden gehinderd in zure omgevingen.

5. Afvalverwijdering:

* cellen moeten de juiste pH -balans behouden door afvalverwijdering te reguleren. Extreme pH kan dit evenwicht verstoren, wat leidt tot accumulatie van giftige afval.

6. Buffersystemen:

* organismen hebben interne buffersystemen om een stabiele pH te behouden Deze systemen kunnen worden overweldigd door extreme pH, wat leidt tot significante veranderingen in de interne omgeving.

7. Specifieke aanpassingen:

* Sommige organismen, zoals extremofielen, hebben specifieke aanpassingen ontwikkeld om extreme pH te overleven Deze aanpassingen kunnen gespecialiseerde eiwitten, membranen en metabole routes omvatten. Deze aanpassingen zijn echter vaak zeer gespecialiseerd en beperken het vermogen van het organisme om te gedijen in andere omgevingen.

Samenvattend, Het pH -niveau beïnvloedt aanzienlijk het vermogen van een organisme om te overleven door essentiële cellulaire processen zoals enzymactiviteit, membraanintegriteit, DNA -stabiliteit en beschikbaarheid van voedingsstoffen te beïnvloeden. Organismen kunnen zich aanpassen aan bepaalde pH -bereiken, maar extreme omstandigheden vormen vaak belangrijke uitdagingen voor het leven.