Основное положение:
• Прокариоты приспособились к различным экстремальным условиям существования, и у них закрепились те изменения которые приводят к образованию жизнеспособной клетки
Прокариоты обитают в самом разнообразном окружении, и многие виды заняли свои экологические ниши, в том числе с такими условиями окружающей среды, которые существенно расширили пределы обитания живых организмов. По способности к росту при различных температурах прокариоты можно подразделить на три группы:
• Большинство из известных клеток прокариот относятся к мезофилам, и лучше всего растут при температурах между 25 и 40 °С. Эта группа наиболее всесторонне изучена, поскольку к ней относятся патогенные бактерии человека.
• Психрофильные бактерии лучше растут при температурах между 15 и 20 °С, однако известны виды, существующие при 0 °С. Они обитают в холодных водах и в почве.
• Термофильные организмы растут при температурах между 50 и 60 °С, однако некоторые виды переносят температуру до 110 °С.
У бактерий существует один компартмент, хотя внутренние области могут отличаться друг от друга.
Прокариоты также подразделяются по своей способности расти в условиях различной кислотности или щелочности среды. Многие микроорганизмы могут выдерживать большие колебания значений pH. Ацидофильные бактерии лучше растут при pH ниже 5,4. Некоторые из бактерий, обитающих в почве, относятся к числу организмов, наиболее толерантных к щелочной среде.
Иногда они растут при pH 12. Эти прокариоты поддерживают в клетке pH порядка 7 и защищены от внешних воздействий клеточной стенкой.
Вы можете считать, что для жизнедеятельности всех клеток необходим кислород. Кислород играет роль акцептора электронов в дыхании. Однако не все организмы нуждаются в кислороде для осуществления дыхания, и некоторые получают энергию за счет процесса ферментации, а не дыхания. Это позволяет им существовать в анаэробных условиях (в отсутствие кислорода).
Некоторые одноклеточные эукариоты, например дрожжи Saccharomyces cerevisiae, могут существовать и в аэробных, и в анаэробных условиях.
Способность к существованию в экстремальных условиях является свойством, присущим отдельным типам клеток, что значительно расширяет пределы определения понятия клетки, применительно к ее взаимоотношению с окружающей средой. Однако, с молекулярной точки зрения, все клетки имеют одинаковый состав, и их индивидуальные компоненты, например белки и липиды, приспособлены к обеспечению выживаемости в особых условиях.
Например, ферменты, продуцируемые психро-филами, лучше адаптированы к функционированию при низких температурах, а ферменты термофилов устойчивы к высоким температурам (что делает их ценным инструментом в некоторых областях биотехнологии).
