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A homeostase refere-se a processos de autorregulação que os organismos vivos utilizam para manter sua estabilidade interna, garantindo sua sobrevivência. As bactérias também podem se auto-regular, ajustando-se às condições ambientais em constante mudança que as cercam. Os principais processos homeostáticos que garantem a sobrevivência de bactérias incluem homeostase de ferro e metal, homeostase de pH e homeostase lipídica da membrana.
Homeostase do ferro
O ferro é vital para a maioria das bactérias, mas em grandes quantidades pode ser tóxico. As bactérias podem atingir a homeostase do ferro, mesmo em ambientes com baixas quantidades desse elemento. Nesta situação, algumas bactérias usam proteínas especializadas, que maximizam a absorção de ferro. As bactérias patogênicas que vivem no sangue humano podem manter sua homeostase do ferro usando a hemoglobina do hospedeiro ou outros complexos de ferro. As bactérias também possuem proteínas, como a ferritina, usadas para armazenar ferro como reserva intracelular.Quando em ambientes com níveis tóxicos de ferro, as bactérias usam suas proteínas de desintoxicação de ferro (Dps), que protegem seu cromossomo de danos.
Homeostase do metal
Além do ferro, as bactérias podem detectar os níveis externos de outros elementos, como chumbo, cádmio e mercúrio. Os sensores de metal são proteínas complexas encontradas em algumas bactérias, que podem detectar e regular os níveis internos de metais pesados tóxicos e íons metálicos benéficos. O patógeno humano Mycobacterium tuberculosis e o solo que habita o Streptomyces coelicolor têm mais de dez sensores metálicos.
PH Homeostase
O nível de acidez de uma substância é medido através do seu pH. Embora a maioria das espécies de bactérias exija níveis de pH externos próximos de neutros ou 7, as bactérias chamadas extremófilos podem viver em ambientes com valores de pH inferiores a 3 ou ácidos ou superiores a 11 ou alcalinos. As bactérias têm mecanismos para detectar alterações externas no pH. A complexa homeostase do pH da maioria das bactérias lhes permite tolerar valores de pH externos diferentes dos seus níveis internos de acidez.
Homeostase lipídica da membrana
A membrana das bactérias contém diferentes tipos de proteínas e lipídios. As bactérias podem ajustar a composição lipídica de suas membranas, alterando sua permeabilidade. A capacidade das bactérias de controlar a constituição lipídica de suas membranas é denominada homeostase lipídica da membrana e lhes permite sobreviver em uma grande variedade de ambientes.