Какви са основните разлики между археите и бактериите?



на Основни разлики между археите и бактериите те се основават на молекулярно-структурни и метаболитни аспекти, които ще развием по-нататък. Домейнът Archaea групира таксономично едноклетъчни микроорганизми, които имат морфология на прокариотна клетка (без ядрена мембрана или мембрани на цитоплазмените органели), характеристики, които приличат на бактерии.

Съществуват обаче и особености, които ги разделят, тъй като археите са оборудвани с много специфични механизми за адаптация, които им позволяват да живеят в среда на екстремни условия.

Доменът на бактериите съдържа най-разпространените форми на бактерии, наречени еубактерии, или истински бактерии. Това са също едноклетъчни, микроскопични, прокариотни организми, които живеят във всяка среда умерени условия.

индекс

  • 1 Еволюция на таксономията на тези групи
  • 2 Диференциални характеристики на археите и бактериите
    • 2.1
    • 2.2 Плазмена мембрана
    • 2.3 Клетъчна стена
    • 2.4 Рибозомна рибонуклеинова киселина (рРНК)
    • 2.5. Производство на ендоспори
    • 2.6 Движение
    • 2.7 Фотосинтеза
  • 3 Препратки

Еволюция на таксономията на тези групи

През четвърти век пр.н.е. живите същества са били класифицирани само в две групи: животни и растения. Ван Льовенгук, през седемнадесети век, използвайки микроскоп, който е построил сам, може да наблюдава микроорганизми, които дотогава са били невидими и описани под името "анимас" протозои и бактерии..

В осемнадесети век "микроскопичните животни" бяха включени в систематичните класификации на Карлос Линей. В средата на 19-ти век, новото царство групира бактериите: Хекел постулира систематично, основано на три царства; царство Plantae, царство Animalia и царство Protista, които групирали микроорганизми с ядро ​​(водорасли, протозои и гъби) и организми без ядро ​​(бактерии).

От тази дата няколко биолози предлагат различни класификационни системи (Chatton през 1937 г., Copeland през 1956 г., Whittaker през 1969 г.) и критериите за класифициране на микроорганизми, първоначално основани на морфологични разлики и разлики в оцветяването (Gram оцветяване), те се основават на метаболитни и биохимични различия.

През 1990 г. Carl Woese, прилагайки молекулярни техники за секвениране на нуклеинови киселини (рибозомална рибонуклеинова киселина, рРНК), открива, че сред микроорганизмите, групирани като бактерии, има много големи филогенетични разлики..

Това откритие показа, че прокариотите не са монофилетична група (с общ предшественик), а след това Woese предлага три еволюционни области, които той нарича: Археи, Бактерии и Еукария (организми на ядрени клетки)..

Диференциални характеристики на археите и бактериите

Организмите на Archaea и Bacteria имат общи характеристики, тъй като и двете са едноклетъчни свободни или агрегирани. Те нямат определено ядро ​​или органели, имат среден размер на клетките от 1 до 30 μm.

Те представят значителни различия по отношение на молекулярния състав на някои структури и в биохимията на метаболизма им.

хабитат

Видовете бактерии живеят в широк спектър от местообитания: колонизирали са бракични и сладки води, студени и горещи среди, блатиста земя, морски седименти и пукнатини в скалите и могат да живеят в атмосферен въздух..

Те могат да съществуват съвместно с други организми в храносмилателните тръби на насекоми, мекотели и бозайници, устни кухини, респираторни и урогенитални бозайници и кръв на гръбначни животни.

Също така микроорганизмите, принадлежащи към бактерии, могат да бъдат паразити, симбионти или комменсали на риби, корени и стъбла на растения, на бозайници; те могат да бъдат свързани с лишайни гъбички и с протозои. Те също могат да бъдат хранителни замърсители (месо, яйца, мляко, морски дарове, между другото).

Видовете от групата Archaea имат механизми за адаптация, които правят възможен живота им в среда на екстремни условия; те могат да живеят при температури под 0 ° C и над 100 ° C (температурата, която бактериите не могат да понасят), при алкални или екстремни киселинни рН и концентрации на солта много по-високи от морската вода.

Метаногенни организми (които произвеждат метан, СН4) също принадлежат към домейна Archaea.

Плазмена мембрана

Обвивката на прокариотните клетки, по принцип, се формира от цитоплазмената мембрана, клетъчната стена и капсулата.

Плазмената мембрана на организмите от групата на бактериите не съдържа холестерол, нито други стероиди, а линейни мастни киселини, свързани с глицерол чрез естерни връзки..

Мембраната на членовете на Archaea може да бъде съставена от бислой или от липиден монослой, който никога не съдържа холестерол. Фосфолипидите в мембраната се състоят от дълговерижни въглеводороди, разклонени и свързани с глицерол с етерни връзки..

Клетъчна стена

В организмите от групата на бактериите клетъчната стена се образува от пептидогликани или муреин. Археите имат клетъчни стени, които съдържат псевдопептидогликан, гликопротеини или протеини, като адаптация към екстремни условия на околната среда.

Освен това те могат да представят външен слой от протеини и гликопротеини, покриващи стената.

Рибозомна рибонуклеинова киселина (рРНК)

РРНК е нуклеинова киселина, която участва в синтеза на протеини - производство на протеини, от които клетката изисква да изпълнява своите функции и за нейното развитие, като насочва междинните етапи на този процес..

Нуклеотидните последователности в рибозомалните рибонуклеинови киселини са различни в организмите на Archaea и Bacteria. Този факт е открит от Карл Ууес в неговите проучвания през 1990 г., в резултат на което тези организми се разделят на две различни групи.

Производство на ендоспори

Някои членове на групата бактерии могат да произведат структури за оцеляване, наречени ендоспори. Когато условията на околната среда са много неблагоприятни, ендоспорите могат да поддържат своята жизнеспособност в продължение на години, на практика без метаболизъм.

Тези спори са изключително устойчиви на топлина, киселини, радиация и различни химически агенти. В групата Archaea не са докладвани видове, които образуват ендоспори.

движение

Някои бактерии имат флагела, които им осигуряват мобилност; спирохетите имат аксиална нишка, чрез която могат да се движат в течни, вискозни среди, като утайка и хумус;.

Някои пурпурни и зелени бактерии, цианобактерии и археи притежават газови везикули, които им позволяват да се движат чрез флотация. Известните видове Archaea нямат придатъци като флагели или нишки.

фотосинтеза

В рамките на доменните бактерии има видове цианобактерии, които могат да извършват кислородна фотосинтеза (която произвежда кислород), тъй като те имат хлорофил и фикобилини като допълнителни пигменти, съединения, които улавят слънчевата светлина.

Тази група съдържа също организми, които произвеждат аноксигенна фотосинтеза (която не произвежда кислород) чрез бактериохлорофили, които абсорбират слънчева светлина, като например: червена или пурпурна сяра и несерни червени бактерии, зелени бактерии и несерни зелени бактерии..

В областта на Archaea не са докладвани никакви фотосинтетични видове, а род Halobacterium, на екстремни халофити, той е способен да произвежда аденозин трифосфат (АТФ), с използване на слънчева светлина без хлорофил. Те притежават пурпурен пигмент на ретината, който се свързва с мембранните протеини и образува комплекс, наречен бактериородопсин.

Комплексът бактериородопсин абсорбира енергията от слънчева светлина и при освобождаване може да изпомпва Н йони+ към клетъчния екстериор и насърчава фосфорилирането на ADP (аденозин дифосфат) към АТР (аденозин трифосфат), от който микроорганизмът получава енергия.

препратки

  1. Barraclough T.G. и Nee, S. (2001). Филогенетика и видообразуване. Тенденции в екологията и еволюцията. 16: 391-399.
  2. Дулитъл, У.Ф. (1999 г.). Филогенетична класификация и универсално дърво. Science. 284: 2124-2128.
  3. Keshri, V., Panda, A., Levasseur, A., Rolain, J., Pontarotti, P. and Raoult, D. (2018). Филогеномният анализ на β-лактамаза в археите и бактериите дава възможност за идентифициране на предполагаемите нови членове. Геномна биология и еволюция. 10 (4): 1106-1114. Геномна биология и еволюция. 10 (4): 1106-1114. doi: 10.1093 / gbe / evy028
  4. Whittaker, R.H. (1969). Нови концепции за царствата на организмите. Science. 163: 150-161.
  5. Woese, C.R., Kandler, O. и Wheelis, M.L. (1990). Към естествена система от организми: предложение за областите Archaea, Bacteria и Eukarya. Известия на Академията по природни науки. САЩ. 87: 45-76.