Archaea og bakterier

3426
Alexander Pearson
Archaea og bakterier

De buer og bakterie de er prokaryoter, encellulære levende vesener hvis genetiske materiale ikke er innesluttet i et intracellulært rom.

Archaea ble opprinnelig ansett som bakterier, og faktisk var de kjent som archaebacteria. Takket være studiene av Carl R. Woese og teknologiske fremskritt innen genetisk sekvensering, ble arkea og bakterier delt inn i forskjellige fylogenetiske grupper. Nå er levende organismer klassifisert i tre domener:

  • Domene Bakterie: hvor er bakteriene.
  • Domene Archaea: hvor archaea er inkludert.
  • Domene Eukarya: der alle eukaryoter (planter, sopp og dyr) er inkludert.
Buer Bakterie
Domene Archaea Bakterie
Karbonbinding av lipider Ether Ester
Lipidfosfat kolonne Glyserol-1-fosfat Glyserol-3-fosfat
Metabolisme I likhet med bakterier Bakteriell
plassering Omfattende, de ligger i ekstreme miljøer Omfattende
Transkripsjonsapparat Ligner eukaryoter Bakteriell
Kjernen og organellene Fraværende Fraværende
Metanogenese Tilstede Fraværende
Patogener Ikke Ja
Ribosomalt RNA-underenhet 16S 16S
Mobilvegg Inneholder ikke peptidoglycan Inneholder peptidoglycan
Sporer De danner ikke sporer Noen bakterier danner sporer
Eksempler Halobacterium salinarum Escherichia coli

Buer

Salinas de Fuentecaliente på Kanariøyene, Spania. Den gule fargen skyldes buene Halobacterium salinarum.

Archaea er mikroskopiske organismer som ble oppdaget for bare 130 år siden, selv om de opprinnelig ble antatt å være bakterier. Archaea er den tredje grenen av livets tre, mellom bakterier og eukaryoter.

Det første fullsekvenserte genomet til en archaea var det Methanococcus jannaschii utgitt i 1996.

Kjennetegn ved archaea

Archaea har en lignende struktur som bakterier: sirkulært DNA, plasmamembran, cellevegg, cytoplasma og ribosomer. Imidlertid er cellemembranen av archaea preget av inkorporering av isoprenoidlipider med eterbindinger festet til en glyserol-1-fosfatbase..

De har informasjonsbehandlingssystemer som bakterier og eukaryoter, det vil si DNA-replikasjon, transkripsjon og oversettelse, selv om de er mer som sistnevnte.

De er mikroskopiske i størrelse og kan være så små som 400-500 nanometer. De har former som ligner på bakterier: avrundede (kokker), sylindriske (basiller) og uregelmessige former. Faktisk er den første firkantede mikroorganismen (Haloquadratum walsbyi) var en archaea oppdaget i 1980 på Sinai-halvøya.

Archaea ikke fotosyntetiser og ikke danner sporer. Produser metan fra biologiske forbindelser gjennom prosessen med metanogenese.

Archaea er vesener som kan leve i ekstreme miljøer: eller veldig høye eller veldig lave temperaturer. Det er derfor de blir klassifisert som ekstremofiler. Imidlertid er ikke alle ekstremofile organismer archaea, og heller ikke alle archaea extremophilic..

Inntil nå er det ikke kjent noen patogen archaea, det vil si som forårsaker sykdom hos dyr eller planter.

Domene Archaea

Klassifiseringen av archaea som et tydelig domene oppsto fra studiene av Carl Woese på slutten av 1960-tallet ved bruk av den ribosomale RNA-sekvensen som markør. Dermed danner disse organismer et eget selvdomene fra bakterier og eukaryoter, domene Archaea, som igjen presenterer flere hovedinndelinger eller rad som vokser etter hvert som nye eksemplarer blir studert.

Crenochaeota

De fleste er hypertermofiler og termosyrer. Thermoacidophils (inkludert hyperthermophiles, som vokser raskere over 80 ºC) koloniserer vulkanske terrestriske miljøer og hydrotermiske luftventiler. De kan vokse i nærvær eller fravær av oksygen og være heterotrofe eller autotrofe.

Eksempler på Crenarchaeota er Metallosphaera sedula (isolert fra en vulkan i Italia) og Thermoproteus neutrophilus (finnes i varme kilder).

Euryarchaeota

Et stort antall familier med varierte habitater er gruppert på denne kanten. For eksempel, metanogener finnes i anaerobe vannmiljøer og i mage-tarmkanalen hos dyr, hvor de deltar i omdannelsen av organisk materiale ved å bruke metabolske produkter fra bakterier (for eksempel COto, hydrogen Hto, acetat og formiat) og omdanne dem til metan (CH4).

På den annen side lever haloarchaeas i hypersalinmiljøer (som saltleiligheter, innsjøer og Dødehavet) hvor de vokser som heterotrofer, ofte i forbindelse med fototrope alger. Den firkantede buen Haloquadratum walsbyi er en halofil representant.

Nanoarcheota

Til denne gruppen tilhører Nanoarcheum equitans, den minste buen (400 nm) hittil. Det ble identifisert som små prikker som vokste ved siden av en annen bue (Ignicoccus hospitalis).

Thaumarchaeota

Denne divisjonen ble anerkjent i 2008, og dens medlemmer er vidt spredt i marine miljøer med middels temperatur. Et eksempel er Nitrosopumilus maritimus, funnet i en tropisk marintank ved Seattle Aquarium i Washington (USA).

Bakterie

Noen bakterier kan dyrkes på spesielle medier (Bilde av kolonier av Aeromonas hydrophila på agar, tatt av Nathan Reading)

Bakterier er prokaryote encellede mikroorganismer, det vil si at de ikke har en kjerne definert av en kjernemembran. Den distribueres mye i biosfæren, og de var de første forfedrenes livsformer.

Det er flere bakterieceller i menneskekroppen enn det er menneskelige celler. Bakteriene som ligger i tarmen kalles gastrointestinalt mikrobiom og de spiller en grunnleggende rolle i individets helsestatus.

Av det store utvalget av kjente bakteriearter er bare noen få patogene for mennesker, de aller fleste er ufarlige. Eksempler på patogene arter er Haemophilus influensa (som kan forårsake hjernehinnebetennelse og lungebetennelse hos barn under fem år) og Vibrio cholerae (forårsaker kolera).

Bakterieegenskaper

Bakterieceller har sirkulært kromosomalt DNA, plasmider, cellemembran, cytoplasma, ribosomer og cellevegg.

De bakteriell cellevegg inneholder peptidoglykaner sammensatt av polysakkaridkjeder som er sammenkoblet med uvanlige peptider. Det fungerer som et beskyttende lag og former bakteriene. Formene på bakterier er varierte; kan være sfærisk, sylindrisk, spiralformet eller kommaformet.

Noen bakterier har en kapsel utenfor celleveggen. De kapsel lar bakterier feste seg til overflater, beskytte mot dehydrering og angrep av fagocytiske celler.

De plasmider de er små biter av DNA som er atskilt fra hoved-DNA (kromosomalt DNA) og som kan overføres mellom bakterier.

Noen arter har flageller som brukes til bevegelse og pili som brukes til å feste seg til overflater.

Domene Bakterie

Bakterier er delt inn i to store grupper i henhold til deres reaksjon på en fargeteknikk: Gram-positiv og Gram-negativ. Denne flekken ble oppfunnet av Hans Christian Gram (1853-1938).

De Grampositive bakterier de har en cellevegg som består av opptil 90% peptidoglykaner og resten av teikoesyrer. Eksempler på grampositive bakterier er stafylokokker Staphylococcus aureus funnet på huden.

De gramnegative bakterier de har en relativt tynn cellevegg med bare 10% peptidoglykaner, dekket av en ytre konvolutt sammensatt av lipopolysakkarider og lipoproteiner. Eksempler på gramnegative bakterier er meningokokker Neisseria meningitidis, forårsakende middel til meningokokk meningitt.

Bakteriedomenet (tidligere kalt Eubacteria) representerer den første grenen av livets divisjon. Denne gruppen presenterer et stort utvalg av rader som vi kan nevne:

  • Proteobakterier: Gramnegative organismer som Escherichia coli og Salmonella sp.
  • Chlamydias: Gramnegative aerobe patogener som Chlamydia trachomatis Y Chlamydia pneumoniae.
  • Spirocheter: bakterier med bølgete former som Spirochaeta halophila.
  • Cyanobakterier: bakterier som utfører fotosyntese.
  • Grampositive bakterier: som laktobaciller, som produserer melkesyre og brukes til å lage yoghurt.

Du kan være interessert i naturrikene.

Forskjeller mellom archaea og bakterier

Hovedforskjellene mellom archaea og bakterier er i sammensetningen av membran og cellevegg, metabolisme og genetisk maskineri.

Sammensetning av plasmamembranen

Forskjeller i fosfolipider og cellemembran mellom archaea og bakterier.

Cellemembranen til archaea skiller seg fra bakterier i type fosfolipider som utgjør det. Membranfosfolipider av bakterier består av to lineære kjeder av fettsyrer, bundet av esterbindinger til en glyserol med en fosfatgruppe på det tredje karbonet. To lag av disse fosfolipidene utgjør membranen. Derfor kalles det et lipiddobbelag og ligner på membranstrukturen til eukaryoter..

For sin del består fosfolipidene i archaea-membranen av lange (20 til 25 karbon) og forgrenede kjeder av isoprenoider, som sammenføyes i hver ende av eterbindinger til en glyserol, som i dette tilfellet har en fosfatgruppe på første karbon. Denne typen fosfolipid danner et lipidmonolag.

Mobilvegg

I motsetning til bakterier inneholder celleveggen til archaea ikke peptidoglykaner og består av proteiner, polysakkarider eller glykoproteiner. Noen archaea har en pseudopeptidoglycan med forskjellige sukkerarter i polysakkaridet.

Metabolisme

Et kjennetegn som skiller visse arter av archaea fra bakterier er deres evne til å generere metan fra karbondioksid og andre organiske forbindelser som acetat og formiat. Selv om archaea kan generere energikilden sin fra lys, utfører de ikke fotosynteseprosessen, slik cyanobakterier gjør..

Genetisk maskineri

Behandlingen av genetisk informasjon i archaea er mer som eukaryoter enn bakterier. Mens det er et replikeringssted i bakterielt DNA, har arke-DNA flere replikasjonsinitieringssteder. Den første aminosyren i proteinsyntese i bakterier er formyl-metionin, mens det i archaea er metionin.

Se også:

  • Eukaryotisk celle og prokaryotisk celle.
  • Virus og bakterier.

Ingen har kommentert denne artikkelen ennå.