BIZITZATENPERATURA

ALTUKOINGURUNEETAN

Maxux Urdapilleta Iraola

NGURUNEA berezia bada,hau da, beroegia, hezeegiaedo gaziegia, izaki bizidungehienak desagertu egitendirela badakigu. Hala ere,I

ingurune hauetaz daukagun informa-zioa eskasa da.

Dena dela, ingurune berezi hauetanizaki bizidun bakar batzuk aurkiditzakegu:

– Ur gazia dagoen lakuetan– Ur mineral beroak dauden itur-

buruetan– Itsaso sakonetan– Atmosferako goi aldean– Sekulan desagertzen ez diren

elurretan

Hauetan berezienak dudarik gabe,tenperatura altuko inguruneak ditugu.

TENPERATURARENERAGINA

Zelularen aktibitatean, tenperaturada eraginik garrantzitsuena duenparametroa.

Planetan zehar tenperatura nahikoamoderatua bada ere, beti aurki ditzake-gu tenperatura altuko zonak sumen-dien inguruetan. 60°C-tik gora bak-terioek bakarrik irauten dute bizirik.Landare eta abere gehienak 37°C-tikgora desagertu egiten dira. Zenbaitikerlariri izaki bakoitzak zein tenpe-raturataraino iraun dezakeen jakitea

interesgarria iruditzen zitzaion. Horriburuz ikerketa sakonak egin zituenCohn-ek, eta atera zuen ondoriorikgarrantzitsuena hau izan zen:

Tenperatura igo ahala talde taxo-nomiko osoak desagertu egiten direla.

Ikuspuntu filogenetikotik begira-tuz, izaki bizidunak bi motakoak izandaitezke:

– Eukariotoak → Nukleoa ondoosatua daukatenak

– Prokariotoak → Nukleorik ezdaukatenak, hauen adibide bakarrabakterioak izanik.

Ezin dugu 50°C-tik gora bizidaitekeen izaki bizidun multizelularrikaurkitu.

60°C-tik gora bizi daitezkeenizakiak termofilo izenaz ezagutzendira, eta prokariotoak, hau da, bakte-rioak bakarrik garatzen dira tenpe-ratura hauetan.

Baina prokariotoen artean batzukbakarrik aurki ditzakegu 60°C-tikgorako biotopoetan. Gainera tenpe-ratura altuetan bizi diren bakteriobatzuk termofilo izateaz gain azidofiloere badira, hau da, pH baxuetan bizidaitezke.

Bakterio-espezie termofiloena1982. urtean isolatu zen, Pyrodictium

izena eman zitzaiolarik. Bakterio hau11°C-tan gara daiteke. Orain dela gutxiarte, izaki bizidunak 100°C-kotenperatura arte bakarrik iraunzezaketela uste zen.

Azken urteotan egin diren iker-keten ondorioz 350°C-ko inguruneaktopatu badira ere, izaki bizidunek jasandezaketen tenperaturarik altuena 110-250°C bitartean dagoela uste da.

BIOTOPOGEOTERMIKO

EZAGUNENENIKERKETA

Ingurune geotermiko naturalakmikroorganismoen ekologia azter-tzeko ingurune aproposak dira.

Mikrobioen ekologia aztertu de-neko iturburu epelen pH-a oso baxuada. Azidotasun hau, H

2S eta pirita

(FeS2) bezalako sulfuroen oxidazioz

sortutako H2SO

4-aren formazioari zor

zaio.Sulfuroak oso ugari aurkitzen dira

sumendien inguruetan. Sulfuro hauekberehala oxidatzen dira oxigenoadagoenean. Oxidazio hori espon-taneoki ala S (sufrea) oxidatzen dutenbakterio batzuen eraginez gerta dai-teke. Sufrea oxidatzen duten bak-terioen artean SULFOBULUS deitu-

rikoa da arruntena. Sulfobulus hauekingurune azidotan edo beroetan aurkiditzakegu. Ingurune hauetan arraingutxi badaude ere, abere txiki batzukaurki ditzakegu.

Ingurune geotermikoetan bizi di-ren bakterio termofilo batzuk agentebiokimiko garrantzitsuak dira; natura-ko elementuen zikloan parte hartzenbait dute (sufrearen zikloan adibidez).

TERMOEGONKORTASUNA.MINTZAREN

ARAZOA

Organismo batek tenperatura al-tuetan bizirik iraun dezan, garrantzi-tsuena mintz zelularraren termoegon-kortasuna da.

Organismo mesofilo gehienenmintzak tenperatura igotzean berehaladisolbatzen dira. Organismo termo-filoen kasuan berriz, tenperatura al-tuetara berotu daitezke, mintzak bereosotasuna galdu gabe.

Mintzaren termoegonkortasunarenoinarriak, ondoan adierazten ditugu.Zelula eukariotoen eta eubakterioenmintza geruza bikoitzez osaturik dago.

Geruza honetan lipidoak txerta-turik aurkitzen dira. Lipido hauek bialderdi dituzte: alderdi bat hidrofoboaeta bestea hidrofiloa da.

Zelula ez dago mintz biologikozbakarrik osatuta; beste osagai makro-molekularrez ere bai baizik. Osagaihauek proteinak eta azido nukleikoakdira. Proteinak eta azido nukleikoakkonfigurazio espezifikoa dute etakonfigurazio hori mantendu behar dute

tido bakoitzak aurrean daukan kateakonukleotidoarekin interakzionatzen du,H (hidrogeno) zubiak osatuz.

Lotura hauek beroaren eraginezapurtu egiten dira, kateak aldenduegiten direlarik. Horrela ADN mole-kulak bere funtzionaltasuna galtzen du.

Termofiloetan ordea, lotura gehi-garri batzuen eraketa dela medio, bereosotasuna ez da apurtzen tenperatu-raren eraginez.

ORGANISMOTERMOFILOEN

ETORKIZUNINDUSTRIALA

Organismo termofiloak bi arrazoi-gatik interesatzen zaizkio Biotekno-logiari:

– Baldintza berezitan hazi eta bizirikiraun dezaketelako.

– Bere osagai molekularren egonkor-tasuna oso garrantzitsua delako.

Organismo termofiloek jakinminhandia sortu dute, tenperatura altuetanlan egin dezaketen entzimak sortzekogai direlako. Entzima termofilo hauektenperatura moderatuetan ere entzimakonbentzionalak baino egonkorragoakdira. Prozesu industrial bat entzimatermofiloz sorturik badago, azkarragogaratuko da zenbat eta ingurune-tenperatura altuagoa izan.

TERMOFILOENERABILERA

Oso erabiliak dira arazgailuetakoliseriketa anaerobioetan. Ondokokonposatuak produzitzeko erabiltzendira:

– Etanola– Alkoholezko erregaiak– Azido azetikoa– Antibiotikoak

Mikroorganismoez gain, berorieksortzen dituzten entzimek ere garrantzihandia daukate industrian, prozesuenkostuak nabarmenki jaisten dituz-telako.

Alderdi hidrofiloa zelulatik kanpo-rantz orientaturik aurkitzen da, uraukituz. Hidrofoboa berriz, barrurantz,barruko ingurunea uretan nahikoa po-brea izanik.

Lipidoz osatutako geruza hau bero-tzen denean, alderdi hidrofoboak higi-

Bakterio termofiloak gustora bizi dira Zeelanda Berriko Guaiotapu lakuko urberotan. Uraren tenperatura 70°C-koa da.

kor bihurtzen dira, horrela elkarren-gandik aldentzen hasten direlarik.

Tenperatura kritiko batetik goramolekulak zeharo banatzen dira, min-tza zatituz.

Bakterio termofiloek ordea, besteera batera jokatzen dute tenperaturarengorakadan.

Dakigunez, mintzaren tenperatu-rarekiko sentikortasuna lipidoek azidokoipetsutan duten proportzioak bal-dintzatzen du.

Mintzean azido koipetsu asega-beak askoz ere libreago daude. Horre-gatik hauek askoz ere sentikorragoakdira tenperaturarekiko.

Lipidoak zenbat eta azido koipetsuaseen proportzio handiagoa eduki,mintzaren fusio-tenperatura altuagoaizango da.

Hori dela eta, garbi ikusten da bak-terio termofiloetan azido koipetsuaseen proportzioa askoz altuagoa dela.

aktibitatea izatekotan. Makromolekulahauen egitura, molekula bakoitzarenbarnean sortzen diren interakzioenmenpe aurkitzen da.

Interakzio hauek nahikoa ahulakdirenez, erraz hausten dira tenpera-turaren eraginez. Hauxe da organismoklasikoetan (hau da, proteinen etaazido nukleikoen kasuan) gertatzendena.

Azkeneko ikerketek diotenez,termofiloen kasuen molekula barneansortzen diren interakzio elektros-tatikoak direla medio, proteinenegonkortasun termikoa handia da.Azido nukleikoen kasuan ere, berekonformazioa energia baxuko inte-rakzio batzuen bidez mantentzen da.Hauen egonkortasunak tenperatura-rekiko menpekotasun handia du.

ADN molekula bi katea osagarrizosatuta dago, biak kateaturik daude-larik. Katea bakoitzean dagoen nukleo-