Science >> Wetenschap & Ontdekkingen >  >> Biologie

Hoe veranderen micro -organismen de pH van hun eigen omgeving?

Micro -organismen kunnen de pH van hun omgeving veranderen door verschillende metabole processen:

1. Productie van zuren:

* fermentatie: Veel bacteriën en schimmels produceren zuren als bijproducten van gisting. Dit kan melkzuur (melkzuurbacteriën), azijnzuur (azijnzuurbacteriën) en propionzuur (propionzuurbacteriën) omvatten. Deze zuren verlagen de pH van de omgeving, waardoor het zuurder wordt.

* ademhaling: Sommige micro -organismen, met name bacteriën, gebruiken ademhaling om organische moleculen af te breken, waardoor protonen (H+) in de omgeving worden vrijgegeven. Deze toename van H+ -ionen vermindert de pH, waardoor de omgeving zuurder wordt.

* Productie van organische zuren: Bepaalde micro -organismen produceren organische zuren, zoals citroenzuur, appelzuur en oxaalzuur, als onderdeel van hun metabolisme. Deze zuren dragen bij aan de verzuring van de omgeving.

2. Productie van bases:

* Ammonificatie: Sommige bacteriën breken organische stikstofbevattende verbindingen af, waardoor ammoniak (NH3) als bijproduct wordt vrijgelaten. Ammoniak kan reageren met water om ammoniumionen (NH4+) te vormen, die de pH verhogen, waardoor het milieu alkalischer wordt.

* denitrificatie: Sommige bacteriën gebruiken nitraten (NO3-) als elektronenacceptor tijdens de ademhaling, waardoor stikstofgas (N2) en hydroxide-ionen (OH-) in het milieu worden vrijgegeven. De hydroxide -ionen verhogen de pH, waardoor het milieu meer alkalisch is.

* Productie van alkalische verbindingen: Bepaalde micro -organismen produceren alkalische verbindingen, zoals carbonaten en bicarbonaten, die de pH van hun omgeving kunnen verhogen.

3. Specifieke voorbeelden:

* bacteriën in de darm: Bacteriën in de menselijke darm kunnen melkzuur produceren, wat helpt de enigszins zure pH van het spijsverteringskanaal te behouden.

* melkzuurbacteriën in yoghurt: Melkzuurbacteriën in yoghurt produceren melkzuur, wat yoghurt zijn karakteristieke pittige smaak geeft en de pH verlaagt, waardoor de groei van bederforganismen wordt geremd.

* Cyanobacteriën in aquatische omgevingen: Cyanobacteriën produceren zuurstof en geven bicarbonaationen vrij (HCO3-), die de pH van aquatische omgevingen kunnen verhogen, wat bijdraagt aan de vorming van alkalische meren.

Factoren die de pH -verandering beïnvloeden:

* Beschikbaarheid van voedingsstoffen: De beschikbaarheid van voedingsstoffen, zoals stikstof en zwavel, kan de metabolische processen van micro -organismen en hun impact op pH beïnvloeden.

* Beschikbaarheid van zuurstof: Aerobe micro -organismen produceren zuren, terwijl anaërobe micro -organismen bases kunnen produceren.

* Temperatuur: Temperatuur kan de snelheid van metabole processen beïnvloeden, die de snelheid van pH -verandering kunnen beïnvloeden.

* Substraatsamenstelling: Het type organische materie dat wordt afgebroken door micro -organismen kan de soorten zuren of geproduceerde basen beïnvloeden.

Samenvattend: Micro -organismen spelen een cruciale rol bij het vormgeven van de pH van hun omgevingen door verschillende metabole processen, wat van invloed is op alles, van voedselbehoud tot de chemie van aquatische ecosystemen.