1。酵素活性:
* 酵素はpH感受性です: 各酵素には、ピーク効率で機能する最適なpH範囲があります。この範囲の外では、酵素活性が低下します。
* 構造変化: 極端なpHは酵素を変性させ、3D構造を破壊し、非アクティブにします。
* 基板結合: pHは、酵素の活性部位のアミノ酸のイオン化状態に影響を及ぼし、基質に結合する能力に影響を与えます。
2。膜の完全性:
* 膜透過性: pHは細胞膜の透過性に影響します。極端なpHは脂質二重層を破壊し、イオンや分子により透過性を高め、細胞損傷を引き起こす可能性があります。
* 輸送システム: 栄養吸収と廃棄物の除去の原因となる膜結合輸送システムもpHに敏感です。
3。栄養の入手可能性:
* 栄養素の取り込み: 栄養素の入手可能性はpHの影響を受けます。一部の栄養素は、特定のpHレベルでより容易に吸収されます。
* 栄養変換: 微生物による栄養素の使用可能な形への変換は、pHの影響を受ける可能性があります。
4。代謝経路:
* pH依存反応: 多くの代謝反応は、特定の酵素の活性や必須補因子の利用可能性など、pHの影響を直接影響を受けます。
* 代謝経路の破壊: pHの変化は、代謝経路の微妙なバランスを破壊する可能性があり、非効率的なエネルギー生産と廃棄物の蓄積につながります。
5。細胞の成長と分裂:
* 成長率: 微生物には、成長に最適なpH範囲があります。これらの範囲の外では、成長率が低下するか、完全に停止します。
* 細胞分裂: 極端なpHは細胞分裂プロセスを妨害し、異常な細胞分裂または細胞死に至る可能性があります。
pHの不均衡の結果:
* 成長と生産性の低下: 微生物は遅くなるか、好ましくないpH条件で成長できない場合があります。
* 製品形成の削減: 発酵などの微生物に依存する産業用途は、pH変動によって悪影響を受ける可能性があります。
* ストレスに対する感受性の増加: 最適ではないpH条件の微生物は、温度変化、栄養枯渇、毒性化合物などの環境ストレスの影響を受けやすくなります。
例:
* 酸性菌細菌: 胃などの酸性環境で繁栄しますが、中性またはアルカリ性の状態で苦労しています。
* アルカロフィリン細菌: ソーダ湖などのアルカリ環境を好み、酸性条件によって阻害されます。
* 病原体: 多くの病原体には、最適な生存と成長のために特定のpH要件があり、感染を予防する上でpH制御が重要になっています。
要約すると、pHは微生物の代謝に影響を与える重要な要因です。最適なpH範囲を維持することは、その成長、活動、および全体的な健康に不可欠です。この範囲からの逸脱は、負の影響のカスケードにつながり、彼らの機能を生き残り、繁栄させ、実行する能力に影響を与えます。