Organismen die leven in omgevingen die de meeste dingen zouden schaden of doden, worden extremofielen genoemd. Wanneer die extreme omgeving een zeer lage pH heeft, meestal onder de drie, staan ​​ze bekend als acidofielen. Acidofiele bacteriën leven op verschillende plaatsen, van luchtopeningen op de bodem van de zee tot thermische kenmerken in Yellowstone tot de menselijke maag, en ze hebben allemaal aanpassingen om hen te helpen overleven onder zware, zure omstandigheden.

Helicobacter pylori

Helicobacter pylori is een bacteriesoort die wordt aangetroffen in de maag van de mens en verantwoordelijk is voor 80 tot 90 procent van de maagzweren (zie referentie 3). Het heeft de vorm van een schroef met verschillende flagella die hem helpen te bewegen. De menselijke maag kan een pH hebben zo laag als twee, zuur genoeg om eiwitten te denatureren, je voedsel te verteren en de meeste bacteriën te doden. Helicobacter pylori is acidofiel, maar geeft er de voorkeur aan om geen energie te spenderen aan het beschermen van de schadelijke effecten van zuur, dus het besteedt veel tijd diep in maagmucus. Wanneer het zich van plaats naar plaats moet verplaatsen, isoleert het zichzelf met een beschermende bubbel van bufferoplossing die het zuur neutraliseert.

Thiobacillus acidophilus

Thiobacillus acidophilus is een voorbeeld van een thermo-acidofiel , dat wil zeggen een bacterie die zowel extreem warme als extreem zure milieus lekker vindt. Het wordt aangetroffen in zure geiserbekkens in het Yellowstone National Park, evenals op andere plaatsen. Het is ook interessant omdat het in staat is tot fotosynthese, of zijn energie haalt uit de zon. Zoals de meeste acidofiele bacteriën, overleeft het door een zeer efficiënte protonenpomp te gebruiken om te voorkomen dat te veel waterstofatomen binnenkomen en de interne pH veranderen.

Acetobacter aceti

De meeste acidofiele bacteriën gebruiken aanpassingen om te houden hun interne pH-neutraal, zodat zuur hun eiwitten niet denatureert, maar Acetobacter aceti heeft zijn eiwitten zodanig gemodificeerd dat ze niet worden aangetast door zure omgevingen. Een studie in toegepaste omgevingsmicrobiologie vond meer dan 50 gespecialiseerde eiwitten die waren ontwikkeld om de bacterie te helpen omgaan met zure omstandigheden. Al deze aanpassingen zijn goed voor mensen, omdat we deze soort al duizenden jaren gebruiken om azijnzuur of azijn te maken.

Oligotropha corboxydovorans

In de diepe zee waar geen licht is dringt door, thermische ventilatieopeningen op de zeebodem spuwen zuur en andere giftige materialen. Deze openingen vormen de basis voor een ongelofelijk ecosysteem. Een mossel die tussen de thermische ventilatieopeningen leeft, heeft een symbiotische relatie met Oligotropha corboxydovorans. De mossel zorgt voor een thuis en de bacteriën verbruiken waterstof om energie te maken voor beide. Waterstofatomen maken systemen zuur, en deze bacteriën hebben een manier gevonden om de waterstof te gebruiken en zichzelf om te zetten in miniatuur brandstofcellen.