Каковы основные различия между археями и бактериями?



Основные различия между археями и бактериями основаны на молекулярных структурных и метаболических аспектов разработки ниже. В домене Archaea таксономически группы одноклеточных микроорганизмов, имеющие прокариотическую морфологию клеток (отсутствие ядерной мембраны или мембраны органелл), характеристики, что напоминает бактерию.

Тем не менее, есть также особенности, которые разделяют их, так как археи оснащены очень специфическими адаптационными механизмами, которые позволяют им жить в условиях экстремальные условия.

Домен бактерий содержит наиболее распространенные формы бактерий, называемых эубактериями, или настоящими бактериями. Это также одноклеточные, микроскопические, прокариотические организмы, которые живут в любой среде умеренные условия.

индекс

  • 1 Эволюция таксономии этих групп
  • 2 Дифференциальные характеристики архей и бактерий
    • 2.1 Среда обитания
    • 2.2 Плазменная мембрана
    • 2.3 Клеточная стенка
    • 2.4 рибосомальная рибонуклеиновая кислота (рРНК)
    • 2.5 Производство эндоспор
    • 2.6 Движение
    • 2.7 Фотосинтез
  • 3 Ссылки

Эволюция таксономии этих групп

В четвертом веке до нашей эры живые существа были разделены только на две группы: животные и растения. Ван Левенхук, в семнадцатом веке, используя микроскоп, который он построил сам, мог наблюдать микроорганизмы, которые до этого были невидимыми и описывались под названием «animas» простейшие и бактерии.

В восемнадцатом веке «микроскопические животные» были включены в систематические классификации Карлоса Линнея. В середине 19-го века новое королевство группирует бактерии: Геккель постулировал систематическое, основанное на трех королевствах; царство Plantae, царство Animalia и царство Protista, в котором сгруппированы микроорганизмы с ядром (водоросли, простейшие и грибки) и организмы без ядра (бактерии).

С тех пор несколько биологов предложили различные системы классификации (Chatton 1937, Copeland 1956, Уиттакер 1969) и критерии для классификации микроорганизмов, первоначально опирающихся на морфологических различиях и различиях в окраске (Грам), они прошли на основе метаболических и биохимических различий.

В 1990 году Карл Воуз, применяя молекулярные методы секвенирования нуклеиновых кислот (рибосомная рибонуклеиновая кислота, рРНК), обнаружил, что среди микроорганизмов, сгруппированных как бактерии, были очень большие филогенетические различия.

Это открытие показало, что прокариоты не являются монофилетической группой (с общим предком) и затем Вёзе предположил, что три эволюционных домены называются: архебактерий, бактерий и Eukarya (зародившиеся одноклеточные организмы).

Дифференциальные характеристики архей и бактерий

Организмы архей и бактерий имеют общие характеристики в том, что оба являются одноклеточными свободными или агрегированными. У них нет определенного ядра или органелл, они имеют размер клеток в среднем от 1 до 30 мкм..

Они представляют значительные различия в отношении молекулярного состава некоторых структур и в биохимии их метаболизма.

среда обитания

виды бактерий живут в широком диапазоне местообитаний колонизировали солоноватые и сладкие, горячие и холодные среды, болото, морские осадки и трещины в горных породах, а также могут жить в атмосферном воздухе.

Они могут сосуществовать с другими организмами в пищеварительных трубах насекомых, моллюсков и млекопитающих, полости рта, органов дыхания и мочеполовой системы млекопитающих и крови позвоночных..

Также микроорганизмы, принадлежащие к Бактериям, могут быть паразитами, симбионтами или комменсалами рыб, корней и стеблей растений, млекопитающих; они могут быть связаны с грибами лишайников и простейшими. Они также могут быть загрязнителями пищи (мясо, яйца, молоко, морепродукты и др.).

Виды архейской группы обладают адаптационными механизмами, которые делают возможным их жизнь в условиях экстремальных условий; они могут жить при температуре ниже 0 ° C и выше 100 ° C (температура, которую бактерии не могут переносить), при щелочных или экстремальных значениях pH и концентрации солей, намного превышающих морскую воду.

Метаногенные организмы (которые производят метан, СН4) также принадлежат к домену археи.

Плазменная мембрана

Оболочка прокариотических клеток, как правило, образована цитоплазматической мембраной, клеточной стенкой и капсулой.

Плазматическая мембрана организмов группы Bacteria не содержит холестерина и других стероидов, но содержит линейные жирные кислоты, связанные с глицерином сложноэфирными связями..

Мембрана членов Archaea может состоять из бислоя или липидного монослоя, которые никогда не содержат холестерина. Фосфолипиды в мембране состоят из длинноцепочечных углеводородов, разветвленных и связанных с глицерином эфирными связями.

Клеточная стенка

У организмов группы Bacteria клеточная стенка образована пептидогликанами или муреином. У организмов архей есть клеточные стенки, которые содержат псевдопептидогликан, гликопротеины или белки, как приспособления к экстремальным условиям окружающей среды..

Кроме того, они могут представлять наружный слой белков и гликопротеинов, покрывающий стенку.

Рибосомная рибонуклеиновая кислота (рРНК)

РРНК представляет собой нуклеиновую кислоту, которая участвует в синтезе белка - продуцировании белков, необходимых клетке для выполнения своих функций и развития, - направляя промежуточные этапы этого процесса..

Нуклеотидные последовательности в рибосомальных рибонуклеиновых кислотах различны у организмов архей и бактерий. Этот факт был обнаружен Карлом Уосом в его исследованиях 1990 года, в результате чего разделение на две разные группы к этим организмам.

Производство эндоспор

Некоторые члены группы Bacteria могут производить структуры выживания, называемые эндоспорами. Когда условия окружающей среды очень неблагоприятны, эндоспоры могут сохранять свою жизнеспособность годами, практически без метаболизма..

Эти споры чрезвычайно устойчивы к нагреванию, кислотам, радиации и различным химическим агентам. В группе архей не зарегистрировано ни одного вида, образующего эндоспоры.

движение

У некоторых бактерий есть жгутики, которые обеспечивают им подвижность; спирохеты имеют осевую нить, с помощью которой они могут перемещаться в жидких, вязких средах, таких как ил и гумус.

Некоторые пурпурные и зеленые бактерии, цианобактерии и археи обладают газовыми пузырьками, которые позволяют им перемещаться путем флотации. Известные виды архей не имеют придатков, таких как жгутики или нити.

фотосинтез

Внутри домена Bacteria существуют виды цианобактерий, которые могут выполнять кислородный фотосинтез (который производит кислород), поскольку они имеют хлорофилл и фикобилины в качестве вспомогательных пигментов, соединений, которые захватывают солнечный свет..

Эта группа также содержит организмы, которые выполняют аноксигенный фотосинтез (который производит кислород) через бактериохлорофилл поглощение солнечного свет, такие как: красные зеленый бактерий фиолетовых сер или красные и не сернистые, зеленые серные бактерий и не сернистые.

В области архей не было зарегистрировано ни одного фотосинтетического вида, кроме рода Halobacterium, из экстремальных галофитов он способен продуцировать аденозинтрифосфат (АТФ) с использованием солнечного света без хлорофилла. Они обладают фиолетовым пигментом сетчатки, который связывается с мембранными белками и образует комплекс, называемый бактериородопсином..

Комплекс бактериородопсина поглощает энергию солнечного света и при высвобождении может перекачивать ионы H+ к внешней стороне клетки и способствуют фосфорилированию АДФ (аденозиндифосфат) в АТФ (аденозинтрифосфат), из которого микроорганизм получает энергию.

ссылки

  1. Barraclough T.G. и Ни, S. (2001). Филогенетика и видообразование. Тенденции в экологии и эволюции. 16: 391-399.
  2. Дулиттл, В.Ф. (1999). Филогенетическая классификация и универсальное дерево. Наука. 284: 2124-2128.
  3. Кешри В., Панда А., Левассер А., Ролан Дж., Понтаротти П. и Рауль Д. (2018). Филогеномный анализ β-лактамазы у архей и бактерий позволяет идентифицировать предполагаемых новых членов. Геном Биология и Эволюция. 10 (4): 1106-1114. Геном Биология и Эволюция. 10 (4): 1106-1114. doi: 10.1093 / gbe / evy028
  4. Whittaker, R. H. (1969). Новые представления о царствах организмов. Наука. 163: 150-161.
  5. Woese, C.R., Kandler, О. и Wheelis, M.L. (1990). На пути к естественной системе организмов: предложение для доменов Архей, Бактерий и Эукарья. Труды Академии естественных наук. США. 87: 45-76.