Page 7 - No17

Túlélők keresTeTnek!

legfontosabb környezeti paraméterek, a zet. Laboratóriumi autoklávban 24 órát
hőmérséklet, a nyomás és a környezet 120°C hőmérsékleten tartva, majd ismét
kémiai összetétele. szobahőmérsékletre hűtve, megduplázta
populációját. Magas hőmérsékletet
AdAptációS MechAnizMuSok (110°C) toleráló szervezet a Pyrolobus
Az extrém környezetet elviselő élőlények fumarii archea is. Hipertermofil a
tűrőképességének három típusát külön- Csendes-óceán keleti részén található hid-
böztethetjük meg, az élő szervezeteket jel- rotermális kéményeinek külső oldalán élő
lemző három fontos tulajdonság, a táplál- állatfaj a pompeji-féreg (Alvinella
kozás, növekedés és szaporodás alapján. pompejana) és az olasz Vulcano-szigetről
Az elsőben az élőlény táplálkozik, növek- ismert Pyrococcus furiosus, amely 100°C-
szik és szaporodik, a másodikban növek- t is átvészelhet. Az élet felső hőmérsékleti
szik, táplálkozik, de szaporodásra képte- határa valószínűleg 120°C-nál
len. Végül a harmadik típus szélsőséges élő szervezetek működése, magas hőmér- magasabban van. Vannak bizonyos
körülmények között élettevékenységet sékleten megnehezül. Közeledve a 100°C adatok arra, hogy a hidrotermális kürtők
nem végez, hibernált állapotban van, hőmérséklethez a fehérjék és nukleinsa- 200°C hőmérsékletet is meghaladó kör-
passzív túlélés jellemzi, és ha a körülmé- vak denaturálódnak és növekszik a sejt- nyezetében is léteznek DNS és RNS mole-
nyek ismét kedvezővé válnak, ismét meg- membránok áteresztőképessége. Azok a kulákkal rendelkező mikroorganizmusok.
indul élettevékenysége. szervezetek, amelyek oxigént vagy széndi-
Egy élő szervezet számára extrém körül- oxidot igényelnek, a magas hőmérsékletet
mények között a legegyszerűbb megoldás nem élik túl. Például a halak 40°C-on
funkcióinak fenntartásához, ha szerveze- életképtelenné válnak.
tén kívül tartja a környezetet. Az egysejtű, Kevés eukarióta szervezet képes elviselni
fotoszintézisre képes zöld algák, a magas hőmérsékletet. Ugyanakkor képe-
Dunaliella acidophila, a Chlamydomonas sek elviselni nagyon savas, sós, közegeket,
acidophila a pH 0 – 1 tartományában is nagy nyomást és toxikus fémek jelenlétét
életképesek. A hőforrásokban (57°C) A klorofil 75°C–on bomlik, ezzel kizárva
növekedő vörös alga, a Cyanidium a fotószintézis megvalósulását. 100°C
caldarium, kénsavas környezetben pH 2 – felett a fehérjék denaturálódnak. A
4 közötti tartományban képes szaporodni. membránok áteresztőképessége megnö-
Vizsgálatok kiderítették, hogy a sav-tole- vekszik, a sejtek elvesztik felügyeletüket a
rancia elérése érdekében a sejtek citoplaz- molekula transzport felett. 250°C felett
mája közel semleges állapotban marad a elbomlik az élet számára fontos összes A magas hőmérséklet növeli a membrá-
külső savas környezet ellenére is. A nehéz- molekula. A legtöbb eukarióta hőmérsék- nok áteresztőképességét. Magas hőmér-
fém-toleráns baktériumok, kiáramlást biz- leti limitje 60°C, de ezt a hőmérséklet sékleten a sejtek úgy tudják fenntartani a
tosító pumpával rendelkeznek, hogy a elviseli néhány protozoa, alga és gomba is. membránjaik optimális működését, meg-
cink, réz és kobalt fémeket eltávolítsák gátolni membránjaik áteresztőképességé-
szervezetükből. mAgAS HőmérSéklEt nek növekedését, hogy módosítják azok
Ha a környezet kívül tartása nem lehet- A termofilek a magas hőmérsékletű kör- szerkezetét, a membránok lipidjeinek telí-
séges, akkor az evolúció során a szervezet nyezetet kedvelik. Többségük 50-70°C tetlen zsírsavait telitettekre cserélik.
védőmechanizmusokat épít ki. Módosítja hőmérsékleti tartományban optimálisan A hőmérséklet hatással van a fehérjék
a fiziológiai folyamatokat és megerősíti növekszik, míg 20°C alatt életképtelenek. szerkezetére és funkcióira is. Az evolúció
javítási képességeit. Termofilek a lila és zöld cianobacilusok, a során a sejtek úgy alkalmazkodtak a
thiobacilus, a thermococcus archea is. A magas hőmérséklethez, hogy magasabb
HőmérSéklEt termofilek életterei a hőforrások, a mély- rendű oligopeptideket hoztak létre, csök-
Az extrém hőmérséklet kihívást jelent az tengerek és az óceánok hidrotermális kür- kentve a fehérjék flexibilitását, rövidítve a
élőszervezetek számára. Alacsony hőmér- tőinek környezete. másodlagos szerkezeti elemeket összekötő
sékleten a fagyás, magas hőmérsékleten a Különösen magas hőmérsékleten, 80°C hurkokat.
biomolekulák denaturálódása a veszély. A felett is léteznek élőszervezetek, ezek a A DNS molekulák 70°C felett általában
gázok oldékonysága vizes közegben a hipertermofil élőlények. Az eddig ismert denaturálódnak. A magas hőmérsékletet
hőmérséklet függvénye. Emiatt oxigént leghőtoleránsabb a „Strain 121” megneve- tűrő élőszervezetekben megnövekszik a
vagy széndioxidot igénylő, vizes közegben zésű hipertermofil egysejtű archea szerve- KCl és MgCl2 fémsók koncentrációja, kat-

kémiai panoráma 17. szám, 2017. évfolyam 1. szám 7