Los diferentes microorganismos a menudo requieren de ambientes distintos, con variadas temperaturas, niveles de oxígeno, luz y acidez o nivel de pH. Algunos microbios crecen más rápidamente en ambientes con valores de pH extremadamente bajos. Estos se llaman acidófilos, debido a su preferencia por ambientes ácidos. Aunque la mayoría de los microorganismos requieren valores de pH neutro para tener un crecimiento óptimo, los microorganismos alcalófilos prefieren baja acidez o un ambiente con pH alto.
Acidófilos
Los microorganismos que tienen un crecimiento óptimo en niveles de pH inferiores a 5 se llaman acidófilos. Estos microbios se encuentran en varios entornos, incluyendo los géiseres y las piscinas sulfúricas, así como en el estómago humano. Algunos ejemplos de acidófilos son la microscópica alga Cyanidium caldarium y Dunaliella acidophila. Los hongos microscópicos Acontium cylatium, Cephalosporium y Trichosporon cerebriae pueden crecer en un pH cercano a 0. Un microorganismo primitivo llamado Picrophilaceae tiene valores óptimos de pH próximos a cero y también puede crecer en valores de pH negativos.
Alcalófilas
Los microorganismos alcalófilos tienen un crecimiento óptimo en valores de pH entre 9 y 12. Estos microorganismos crecen en lagos, suelos alcalinos y otros entornos de pH alto. En los vertederos del lago Calumet, al sureste Chicago, el agua puede alcanzar un pH de 12,8, que es similar a la soda cáustica. Algunas bacterias relacionadas con el Clostridium y el Bacillus viven en ese ambiente extremadamente alcalino. El Lago Mono en California y el Octopus Spring en el parque Yellowstone son ejemplos de entornos donde se encuentran microorganismos alcalófilos.
Neutrófilos
Los valores de pH neutro, entre 6 y 8, son más comunes en la naturaleza. A lo largo de su evolución, la mayoría de los microorganismos se han adaptado para tener crecimientos óptimos en entornos de acidez neutra. Estos microorganismos se denominan neutrófilos e incluyen a la mayoría de especies de microalgas y otros organismos que forman el fitoplancton, así como algunas bacterias y levaduras que viven en el suelo.
Los patógenos y el PH
La mayoría de los microorganismos asociados con las enfermedades de humanos, animales y plantas son los neutrófilos, tales como la Escherichia coli, que causa infecciones intestinales; la Erwinia caratovora, un parásito de las plantas; la Pseudomonas aeruginosa, que causa una serie de infecciones en humanos y animales; y el Streptococcus pneumoniae, que causa neumonía. Sin embargo, los agentes patógenos se encuentran también entre acidófilos y alcalófilos. Las bacterias Lactobacillus acidophilus tienen un crecimiento óptimo en niveles bajos de pH, causando infecciones vaginales. La bacteria alcalófila Vibrio cholerae causa el cólera en los seres humanos.