Os organismos termofílicos (do grego Therme , calor e philein , amor) ou hipertermofílicos são organizações que precisam de alta temperatura para viver. Eles fazem parte dos organismos extremófilos . Os primeiros foram descobertos no final dos anos 1960 por Thomas D. Brock no Parque Nacional de Yellowstone .
Organismos termofílicos pode viver e multiplicar entre 50 e 70 ° C . Eles podem crescer entre 25 e 40 ° C, mas fracamente. Existem organismos termofílicos entre os diferentes grupos de organismos eucarióticos , como protozoários , fungos , algas e procariotos , como estreptomicetos , cianobactérias , Clostridium , Bacillus . Eucariotas conhecidos não podem viver em temperaturas acima de 60 ° C . A bactéria Thermus aquaticus é um exemplo de organismo termofílico; a alta resistência térmica de sua DNA polimerase é usada para a reação em cadeia da polimerase .
Organismos hipertermofílicos são aqueles que podem viver e se multiplicar de maneira ideal em temperaturas acima de 80 ° C (80 e 110 ° C para aqueles que conhecemos). Eles são incapazes de crescer a temperaturas inferiores a 60 ° C .
Até o momento, eles são representados apenas por procariontes , algumas bactérias e especialmente Archaea .
Organismos termofílicos e hipertermofílicos podem ser isolados de biótopos , como sistemas hidrotérmicos vulcânicos e geotérmicos, como fontes termais, fontes hidrotermais subaquáticas, etc.
As altas temperaturas aumentam a fluidez das membranas (em uma temperatura crítica, as duas folhas da membrana se separam, fazendo com que o citoplasma vaze para fora) e destroem muitas macromoléculas orgânicas. Para manter a fluidez e a consistência ideais das membranas e seu ambiente interno, essas células devem ajustar sua composição lipídica (proporção de ácidos graxos saturados e insaturados, ligações tetraéter mais fortes). Eles formam, em vez da bicamada de fosfolipídios clássica, uma monocamada parcial (pontes moleculares entre as cadeias de ácidos graxos ) ou uma monocamada de lipídio total, evitando assim qualquer fusão em alta temperatura).
A temperatura também afeta a estrutura e a função de proteínas e enzimas cuja estabilidade está associada a mudanças estruturais (aumento de resíduos hidrofóbicos, ligações dissulfeto ). Algumas espécies hipertermofílicas também usam proteínas chaperonas que permanecem próximas à célula e participam do enovelamento de proteínas que foram desnaturadas . As girases evitam a desnaturação da dupla hélice do DNA .
O funcionamento ao nível molecular de proteínas e enzimas termofílicas é estudado para, por um lado, compreender melhor a adaptação às altas temperaturas e, por outro lado, para aplicações biotecnológicas ( biologia molecular ).
Alguns biólogos levantam a hipótese de que microrganismos termofílicos e barófilos se assemelham mais a qualquer outro ser vivo presente no ancestral comum de todas as células modernas, o ancestral comum universal Último ( Último ancestral comum universal ou LUCA), e a estrutura do código genético teria sido formado em esses organismos, em ambiente hipertérmico e em alta pressão hidrostática. Essa hipótese não é unânime entre os cientistas, entretanto.