Habitat bakteri
Lingkungan ekstrem

Bakteri merupakan kelompok organisme yang sangat beragam, baik dari segi metabolisme maupun morfologi tubuh. Beberapa kelompok mikroorganisme ini mampu hidup di lingkungan yang tidak memungkinkan organisme lain untuk hidup. Kondisi lingkungan yang ekstrem ini menuntut adanya toleransi, mekanisme metabolisme, dan daya tahan sel yang unik. Selain bakteri, mikroorganisme yang termasuk dalam domain archaea juga cenderung memiliki ketahanan sel terhadap lingkungan ekstrem. Kemampuan mikroorganisme untuk hidup pada kondisi ekstrem dapat membawa nilai dan aplikasi di berbagai bidang industri, seperti pangan, agrikultur, farmasi dan pengobatan, serta bioteknologi.
Sebagai contoh, Thermus aquatiqus merupakan salah satu jenis bakteri yang hidup pada sumber air panas dengan kisaran suhu 60-80 oC. Organisme yang mampu hidup di lingkungan dengan suhu tinggi ini termasuk dalam golongan termofilik. Kemampuan bakteri ini untuk bertahan pada suhu tinggi disebabkan oleh stabilitas enzim, membran sel, dan makromolekul sel yang telah teradaptasi. Enzim yang dimiliki oleh bakteri kelompok termofilik memiliki komposisi asam amino yang berbeda dengan bakteri pada umumnya. Di samping itu, protein yang terdapat sel memiliki ikatan hidrofobik dan ikatan ionik yang sangat kuat. Komposisi membran selnya didominasi oleh asam lemak jenuh sehingga bersifat lebih stabil dan fungsional pada suhu tinggi. Hal ini disebabkan oleh kuatnya ikatan hidrofobik pada rantai asam lemak jenuh bila dibandingan dengan asam lemak tak jenuh. Terdapat beberapa jenis enzim yang banyak digunakan di industri yang diperoleh dari kelompok organisme termofilik, seperti amilase, pullulanase, selulase, xilanase, kitinase, proteinase, esterase, dan alkohol dehidrogenase.
Tidak hanya di lingkungan bersuhu tinggi, bakteri juga dapat ditemukan pada lingkungan dengan suhu yang sangat dingin. Pseudomonas extremaustralis ditemukan pada Antartika dengan suhu di bawah 0 oC. Bakteri ini bersifat motil dan hidup membentuk struktur biofilm yang membantunya dalam menghadapi kondisi ekstrem. Contoh bakteri lainnya yang dapat hidup di suhu rendah adalah Carnobacterium. Kelompok bakteri yang mampu hidup di lingkungan bertemperatur rendah termasuk dalam golongan psikrofilik. Kemampuan bakteri ini untuk bertahan pada kondisi temperatur rendah cukup bertolak belakang dengan kelompok bakteri termofilik. Enzim yang disintesis memiliki struktur α-heliks yang lebih banyak bila dibandingkan dengan struktur β-sheet. Struktur α-heliks yang lebih fleksibel menyebabkan enzim tetap dapat bekerja walaupun pada suhu yang rendah. Di samping itu, enzim bakteri psikrofilik harus lebih bersifat polar dan hanya mengandung sedikit asam amino yang bersifat hidrofobik. Selain enzim dan protein yang teradaptasi, membran sitoplasma kelompok bakteri ini juga telah mengalami penyesuaian dengan mengandung lebih banyak asam amino tidak jenuh.
Di samping pengaruh ekstrem temperatur, bakteri juga dapat hidup pada berbagai lingkungan lain yang hampir tidak memungkinkan adanya kehidupan (lingkungan steril). Halobacterium salinarum dan Halococcus sp. adalah contoh dari bakteri yang dapat hidup pada kondisi garam (NaCl) yang sangat tinggi (15-30%). Kelompok bakteri yang hidup optimal pada kisaran kadar garam tersebut termasuk dalam golongan ekstrem halofil. Tedapat pula beberapa jenis bakteri yang mampu hidup pada kadar gula tinggi (kelompok osmofil), kadar air rendah (kelompok xerofil), derajat keasaman pH sangat tinggi, dan rendah.
Thermus aquatiqus, bakteri termofilik yang banyak diaplikasikan dalam bioteknologi.