Jakie są główne różnice między archeolami a bakteriami?



The Główne różnice między archeonami i bakteriami są one oparte na molekularnych strukturach i aspektach metabolicznych, które opracujemy w następnej kolejności. Domena Archaea grupuje taksonomicznie jednokomórkowe mikroorganizmy, które mają morfologię komórek prokariotycznych (bez błony jądrowej lub błon organelli cytoplazmatycznych), cechy przypominające bakterie.

Istnieją jednak również cechy, które je oddzielają, ponieważ archeony są wyposażone w bardzo specyficzne mechanizmy adaptacyjne, które pozwalają im żyć w środowiskach ekstremalne warunki.

Domena bakterii zawiera najliczniejsze formy bakterii zwanych eubakteriami lub prawdziwymi bakteriami. Są to także jednokomórkowe, mikroskopijne, prokariotyczne organizmy, które żyją w każdym środowisku umiarkowane warunki.

Indeks

  • 1 Ewolucja taksonomii tych grup
  • 2 Charakterystyka różnicowa Archaea i bakterii
    • 2.1 Siedlisko
    • 2.2 Membrana plazmowa
    • 2.3 Ściana komórkowa
    • 2,4 rybosomalny kwas rybonukleinowy (rRNA)
    • 2.5 Wytwarzanie przetrwalników
    • 2.6 Ruch
    • 2.7 Fotosynteza
  • 3 referencje

Ewolucja taksonomii tych grup

W czwartym wieku pne żywe istoty podzielono na dwie grupy: zwierzęta i rośliny. Van Leeuwenhoek, w XVII wieku, używając mikroskopu, który sam zbudował, mógł obserwować mikroorganizmy, które do tej pory były niewidoczne i opisywane pod nazwą pierwotniaków i bakterii „animas”.

W XVIII wieku „mikroskopijne zwierzęta” zostały włączone do systematycznych klasyfikacji Carlosa Linneusza. W połowie XIX wieku nowe królestwo grupuje bakterie: Haeckel postulował systematyczne oparte na trzech królestwach; królestwo Plantae, królestwo Animalia i królestwo Protista, który zgrupował mikroorganizmy z jądrem (algi, pierwotniaki i grzyby) i organizmami bez jądra (bakterie).

Od tej daty kilku biologów zaproponowało różne systemy klasyfikacji (Chatton w 1937 r., Copeland w 1956 r., Whittaker w 1969 r.) Oraz kryteria klasyfikacji mikroorganizmów, początkowo oparte na różnicach morfologicznych i różnicach w barwieniu (barwienie metodą Grama), opierały się na różnicach metabolicznych i biochemicznych.

W 1990 roku Carl Woese, stosując techniki molekularne sekwencjonowania kwasu nukleinowego (rybosomalny kwas rybonukleinowy, rRNA), odkrył, że wśród mikroorganizmów zgrupowanych jako bakterie występowały bardzo duże różnice filogenetyczne.

Odkrycie to wykazało, że prokarioty nie są grupą monofilową (ze wspólnym przodkiem), a Woese zasugerował następnie trzy domeny ewolucyjne, które nazwał: Archaea, Bakterie i Eukarya (organizmy komórek jądrzastych).

Charakterystyka różnicowa Archaea i bakterii

Organizmy Archaea i Bakterii mają wspólne cechy, w których oba są jednokomórkowe wolne lub zagregowane. Nie mają zdefiniowanego jądra lub organelli, mają średnią wielkość komórek od 1 do 30 μm.

Przedstawiają one znaczne różnice w odniesieniu do składu molekularnego niektórych struktur i biochemii ich metabolizmu.

Siedlisko

Gatunki bakterii żyją w wielu siedliskach: skolonizowały słonawe i słodkie wody, zimne i gorące środowiska, bagniste tereny, morskie osady i szczeliny w skałach, a także mogą żyć w powietrzu atmosferycznym.

Mogą współistnieć z innymi organizmami wewnątrz przewodów pokarmowych owadów, mięczaków i ssaków, jamy ustnej, układu oddechowego i moczowo-płciowego ssaków oraz krwi kręgowców.

Również mikroorganizmy należące do bakterii mogą być pasożytami, symbiontami lub komensalami ryb, korzeni i łodyg roślin, ssaków; mogą być związane z grzybami porostowymi i pierwotniakami. Mogą to być również zanieczyszczenia żywności (mięso, jaja, mleko, owoce morza, między innymi).

Gatunki z grupy Archaea posiadają mechanizmy adaptacyjne, które umożliwiają ich życie w środowiskach ekstremalnych warunków; mogą żyć w temperaturach poniżej 0 ° C i powyżej 100 ° C (temperatura, której bakterie nie tolerują), przy alkalicznym lub skrajnie kwaśnym pH i stężeniach soli znacznie wyższych niż woda morska.

Organizmy metanogenne (które produkują metan, CH4) również należą do domeny Archaea.

Błona plazmowa

Na ogół otoczka komórek prokariotycznych jest utworzona przez błonę cytoplazmatyczną, ścianę komórkową i kapsułkę.

Błona plazmatyczna organizmów z grupy bakterii nie zawiera cholesterolu ani innych steroidów, lecz liniowe kwasy tłuszczowe związane z glicerolem przez wiązania typu estrowego.

Membrana członków Archaea może być utworzona przez dwuwarstwę lub monowarstwę lipidową, która nigdy nie zawiera cholesterolu. Fosfolipidy w błonie składają się z długołańcuchowych węglowodorów, rozgałęzionych i związanych z gliceryną przez wiązania typu eterowego.

Ściana komórkowa

W organizmach grupy bakteryjnej ściana komórkowa jest tworzona przez peptydoglikany lub mureinę. Organizmy archeologiczne mają ściany komórkowe zawierające pseudopeptydoglikan, glikoproteiny lub białka, jako adaptacje do ekstremalnych warunków środowiskowych.

Dodatkowo mogą prezentować zewnętrzną warstwę białek i glikoprotein, pokrywając ścianę.

Rybosomalny kwas rybonukleinowy (rRNA)

RRNA jest kwasem nukleinowym, który bierze udział w produkcji syntezy białek białek, których komórka potrzebuje do wypełnienia swoich funkcji i rozwoju, kierując pośrednimi etapami tego procesu.

Sekwencje nukleotydowe w rybosomalnych kwasach rybonukleinowych są różne w organizmach Archaea i Bacteria. Ten fakt odkrył Carl Woese w swoich badaniach z 1990 r., W wyniku których powstał rozdzielenie na dwie różne grupy tych organizmów.

Produkcja endospore

Niektórzy członkowie grupy bakteryjnej mogą wytwarzać struktury przetrwania zwane przetrwalnikami. Kiedy warunki środowiskowe są bardzo niekorzystne, endospory mogą utrzymać swoją żywotność przez lata, praktycznie bez metabolizmu.

Zarodniki te są wyjątkowo odporne na ciepło, kwasy, promieniowanie i różne czynniki chemiczne. W grupie Archaea nie odnotowano żadnych gatunków, które tworzą endospory.

Ruch

Niektóre bakterie mają wici, które zapewniają im mobilność; krętki mają żarnik osiowy, za pomocą którego mogą poruszać się w płynnych, lepkich mediach, takich jak szlam i próchnica.

Niektóre fioletowe i zielone bakterie, sinice i Archaea posiadają pęcherzyki gazu, które umożliwiają im poruszanie się poprzez flotację. Znane gatunki Archaea nie mają przydatków, takich jak wici lub włókna.

Fotosynteza

W obrębie domeny Bakterie istnieją gatunki cyjanobakterii, które mogą wykonywać fotosyntezę tlenową (która wytwarza tlen), ponieważ mają chlorofil i fikobiliny jako pigmenty pomocnicze, związki wychwytujące światło słoneczne.

Ta grupa zawiera także organizmy wytwarzające fotosyntezę anoksygeniczną (która nie wytwarza tlenu) poprzez bakteriochlorofile, które pochłaniają światło słoneczne, takie jak: czerwona lub purpurowa siarka i niesiarkowe czerwone bakterie, zielone bakterie siarkowe i niesiarkowe zielone bakterie.

W domenie Archaea nie odnotowano żadnych gatunków fotosyntetycznych, ale rodzaj Halobacterium, ekstremalnych halofitów jest zdolny do wytwarzania adenozynotrifosforanu (ATP), z wykorzystaniem światła słonecznego bez chlorofilu. Posiadają purpurowy pigment siatkówki, który wiąże się z białkami błonowymi i tworzy kompleks zwany bakteriorodopsyną.

Kompleks bakteriorodopsyny absorbuje energię ze światła słonecznego i po uwolnieniu może pompować jony H+ na zewnątrz komórki i promować fosforylację ADP (difosforan adenozyny) do ATP (adenozynotrifosforan), z którego mikroorganizm uzyskuje energię.

Referencje

  1. Barraclough T.G. i Nee, S. (2001). Filogenetyka i specjacja. Trendy w ekologii i ewolucji. 16: 391-399.
  2. Doolittle, W.F. (1999). Klasyfikacja filogenetyczna i drzewo uniwersalne. Nauka 284: 2124-2128.
  3. Keshri, V., Panda, A., Levasseur, A., Rolain, J., Pontarotti, P. i Raoult, D. (2018). Analiza filogenomowa β-laktamazy w Archaea i bakteriach umożliwia identyfikację potencjalnych nowych członków. Biologia genomu i ewolucja. 10 (4): 1106-1114. Biologia genomu i ewolucja. 10 (4): 1106-1114. doi: 10.1093 / gbe / evy028
  4. Whittaker, R. H. (1969). Nowe koncepcje królestw organizmów. Nauka 163: 150-161.
  5. Woese, C.R., Kandler, O. and Wheelis, M.L. (1990). W kierunku naturalnego systemu organizmów: propozycja dla domen Archaea, Bacteria i Eukarya. Proceedings of Natural Sciences Academy. USA 87: 45-76.