psicofili con temperature ottimali basse
mesofili con temperature ottimali intermedie
termofili con temperature ottimali alte
ipertermofili con temperature ottimali molto alte

i mesofili sono ampiamente diffusi, si trovano nell'intestino di animali endotermi (a sangue caldo).
E. coli è un tipico mesofilo il suo optimum di temperatura è 39 gradi con un max di 48 e un minimo di 8. Intervallo di temperatura è di 40 gradi

psicofici sono presenti in ambienti molto freddi, mentre i termofori in ambienti molto caldi, gli ipertermofili si trovano in habitat estremamente caldi, come le sorgenti termali

molti habitat microbici sono molto caldi o molto freddi e gli organismi che li popolano - detti estremofili - proliferano in queste condizioni proibitive

uno psicrofilo è un microrganismo con una temperatura di crescita ottimale pari o inferiore a 15 gradi, una temperatura massima inferiore a 20 gradi e una temperatura minima di 0 gradi. Si trovano in ambienti costantemente freddi e possono morire se esposti a temperature moderate

i microrganismi che possono crescere a 0 gradi ma hanno un optimum di temperatura di 20-40 gradi sono detti psicotolleranti

psicofili -> producono enzimi che funzionano in maniera ottimale al freddo e che possono essere denaturati o inattivati a temperature molto elevate

basi molecolari di questo fenomeno sono correlate alla struttura delle proteine ...

... molti enzimi attivi al freddo presentano un contenuto più elevato di a-eliche e quantità inferiori di strutture secondarie a foglietto beta rispetto agli enzimi che mostrano poca o nessuna attività al freddo

poiché le strutture secondarie a foglietto beta tendono a essere più rigide di quelle ad a-elica, il maggior contenuto di a-eliche negli enzimi che tollerano il freddo rende queste proteine più flessibili e cataliticamente attive a basse temperature

gli enzimi attivi al freddo tendono ad avere più amminoacidi polari che idrofobici e un contenuto inferiore di legami deboli, come legami idrogeno e ionici. Queste caratteristiche molecolari aiutino questi enzimi a rimanere flessibili e a conservare la loro funzionalità alle basse temperature

un'altra caratteristica tipica degli psicotici è la loro membrana citoplasmatica che rimane funzionale alle basse temperature

esse tendono ad avere un maggiore contenuto di acidi grassi insaturi e a catena corta, una caratteristica che iuta la membrana a conservare uno stato semifluido a basse temperature per eseguire importanti funzioni di trasporto e bioenergetiche

alcuni batteri psicotici contengono anche acidi grassi monoinsaturi che tendono a irrigidirsi alle basse temperature, rimanendo flessibili a t. molto basse

organismi la cui temperatura ottimale supera i 45 gradi sono definiti termofili (temperatura ottimale 45-80gradi) e quelli con un optimum superiore a 80 gradi sono definiti ipertermofili

nelle acque bollenti termali vive una varietà di microrganismi ipertemorfili, che comprende anche specie di chemiorganofili e chemiolitotrofi

alcuni Archea ipertermofili sono caratterizzati da temperature ottimali di crescita superiori a 100 gradi

anche la membrana citoplasmatica dei termofili e degli ipertermofili deve essere stabile al calore -> il calore agisce in natura separando il doppio strato lipidico che compone la membrana citoplasmatica. La membrana degli ipertermofili non contiene acidi grassi ma idrocarburi C40 costituiti da unità ripetute di isoprene unite con legame di tipo etere al glicerolo fosfato

l'architettura della membrana citoplasmatica di molti ipertermofili forma un monostrato lipidico anziché un doppio strato. La struttura a monostrato unisce con legame covalente le due metà della membrana impedendo la fusione alle alte temperature a cui crescono gli ipertermofili

l'acidità o l'alcalinità di una soluzione è espressa dal suo valore di pH su una scala di neutralità corrisponde a pH=7

valore di pH inferiori a 7 sono definiti ACIDI e quelli superiori a 7 ALCALINI

ciascun microrganismo ha un intervallo di pH entro il quale è possibile la crescita che è di 2-3 unità di pH

ciò significa che questi organismi non sono semplicemente acido-tolleranti, ma che per la stabilità della membrana è necessaria un'elevata concentrazione di protoni

indipendentemente dalle condizioni dei loro habitat, negli acidofili e nei basofili estremi il pH intracellulare conserva valori più prossimi alla neutralità

la disponibilità dell'acqua non dipende solo da quanto è umido o secco un ambiente, ma anche dalla concentrazione di soluti disciolti nell'acqua presente. I soluti si legano all'acqua rendendola meno disponibile per gli organismi

la disponibilità dell'acqua è espressa come attività dell'acqua (aw) e corrisponde al rapporto tra la pressione di vapore dell'aria in equilibrio con una sostanza e la pressione di vapore dell'aria in equilibrio con l'acqua pura

0 (quantità nulla di acqua libera) < aw < 1 (acqua pura)

l'acqua risponde alla concentrazione dei soluti in essa disciolti spostandosi da regioni in cui la concentrazione di soluti è più bassa a regioni in cui è più alta -> osmosi

effetti osmotici sono interessanti in habitat con elevate [] saline

l'acqua di mare contiene il 3% di cloruro di sodio (NaCl). Quasi tutti i microrganismi marini necessitano di NaCl e crescono in maniera ottimale con valori di aw tipici degli ambienti marini: 0,98 --> organismi detti alofili. Per gli alofili la necessità di NaCl è assoluta e non può essere sostituito da altri sali

per poter crescere gli alofili richiedono la presenza di NaCl

gli alotolleranti possono tollerare bassi livelli di soluti disciolti, ma crescono meglio in assenza di soluti aggiunti

alofili in grado di crescere in ambienti con elevate concentrazioni di zuccheri sono detti osmofili

quelli capaci di crescere in ambienti molto secchi sono detti xerofili

alofili capaci di crescere in condizioni di elevata salinità sono detti alofili estremi, per una crescita ottimale questi organismi richiedono livelli molto elevati di NaCl, tipicamente 15-30% e non sono in grado di crescere a [] inferiori