Verschillende micro-organismen vereisen vaak verschillende omgevingen, met gevarieerde temperatuur, niveaus van zuurstof, licht en zuurgraad of pH-niveau. Sommige microben groeien sneller in omgevingen met extreem lage pH-waarden. Dit worden acidophiles genoemd vanwege hun voorkeur voor zure milieus. Hoewel de meeste micro-organismen neutrale pH-waarden vereisen om een ​​optimale groei te hebben, geven alkalifiele micro-organismen de voorkeur aan een omgeving met een lage zuurgraad of een hoge pH.

Acidofielen

Micro-organismen die een optimale groei bij pH-waarden lager dan 5 acidophiles worden genoemd. Deze microben worden aangetroffen in verschillende omgevingen, waaronder geisers en zwavelzuurpools, maar ook in de menselijke maag. Voorbeelden van acidofielen zijn de microscopische algen Cyanidium caldarium en Dunaliella acidophila. De microscopische schimmels, Acontium cylatium, Cephalosporium en Trichosporon cerebriae kunnen in de buurt van pH 0 groeien. Een primitief micro-organisme genaamd Picrophilaceae heeft optimale pH-waarden dicht bij nul en kan ook groeien bij negatieve pH-waarden.

Alkalifiele

Alkalifiele micro-organismen hebben een optimale groei bij pH-waarden tussen 9 en 12. Deze micro-organismen gedijen in alkalische meren, bodems en andere omgevingen met een hoge pH. In slakkenstortplaatsen van het meer van Calumet, ten zuidoosten van Chicago, kan het water een pH van 12,8 bereiken, wat vergelijkbaar is met natronloog. Sommige bacteriën die verwant zijn aan Clostridium en Bacillus leven in die extreem alkalische omgeving. Mono Lake, in Californië, en Octopus Spring in Yellowstone Park zijn voorbeelden van omgevingen waar alkalifiele micro-organismen worden gevonden.

Neutrofielen

Neutrale pH-waarden, liggend tussen 6 en 8, komen vaker voor in natuur. Gedurende hun evolutie hebben de meeste micro-organismen zich aangepast om optimale groei te hebben in zuurneutrale omgevingen. Deze micro-organismen worden neutrofielen genoemd en omvatten de meeste soorten microalgen en andere organismen die het fytoplankton vormen, evenals sommige in de bodem levende bacteriën en gisten.

Pathogenen en PH-cellen

De meeste micro-organismen die samenhangen met ziekten bij mens, dier en plant zijn neutrofielen, zoals Escherichia coli, die darminfecties veroorzaakt; Erwinia caratovora, een plantenparasiet; Pseudomonas aeruginosa, dat bij mensen en dieren een reeks van infecties veroorzaakt; en Streptococcus pneumoniae, die longontsteking veroorzaakt. Pathogenen worden echter ook gevonden onder acidofielen en alkalifielen. De bacterie Lactobacillus acidophilus heeft een optimale groei bij lage pH-waarden, waardoor vaginale infecties ontstaan. De alkalifiele bacterie Vibrio cholerae veroorzaakt cholera bij mensen.