Hvad er de vigtigste forskelle mellem archaea og bakterier?



den Vigtigste forskelle mellem archaea og bakterier de er baseret på molekylære strukturelle og metaboliske aspekter, som vi vil udvikle næste gang. De domæne Archaea taksonomisk grupper encellede mikroorganismer med prokaryot celle morfologi (ingen kernemembranen eller membraner af cytoplasmatiske organeller), egenskaber, der ligner bakterierne.

Der er dog også funktioner, der adskiller dem, da arkæerne er udstyret med meget specifikke tilpasningsmekanismer, der giver dem mulighed for at leve i miljøer af ekstreme forhold.

Bakteriedomænet indeholder de mest rigelige former for bakterier, der hedder eubakterier eller ægte bakterier. Disse er også encellulære, mikroskopiske, prokaryote organismer, der lever i enhver miljø af moderate betingelser.

indeks

  • 1 Evolution af disse gruppers taksonomi
  • 2 Differentielle egenskaber ved Archaea og Bakterier
    • 2.1 habitat
    • 2,2 plasmamembran
    • 2.3 cellevæg
    • 2,4 ribosomal ribonukleinsyre (rRNA)
    • 2.5 Produktion af endosporer
    • 2.6 Bevægelse
    • 2.7 Fotosyntese
  • 3 referencer

Udviklingen af ​​disse gruppers taksonomi

I fjerde århundrede f.Kr. blev levende væsener klassificeret i kun to grupper: dyr og planter. Van Leeuwenhoek, i det syttende århundrede, ved hjælp af et mikroskop, som han havde bygget, blev der observeret mikroorganismer, der indtil da havde været usynlig og beskrevet under navnet "animalcules" til protozoer og bakterier.

I det attende århundrede blev de "mikroskopiske dyr" indarbejdet i systematiske klassifikationer af Carlos Linnaeus. I midten af ​​1800-tallet grupperer et nyt rige bakterierne: Haeckel postulerede en systematisk baseret på tre kongeriger; kongeriget Plantae, kongeriget Animalia og kongeriget Protista, som grupperede mikroorganismer med kerner (alger, protozoer og svampe) og organismer uden kerner (bakterier).

Siden da har flere biologer foreslået forskellige klassifikationssystemer (Chatton 1937 Copeland 1956 Whittaker 1969) og kriterierne for klassificering af mikroorganismer, der oprindeligt funderet i morfologiske forskelle og forskelle i farvning (Gram-farvning), de gik for at være baseret på metaboliske og biokemiske forskelle.

I 1990, Carl Woese molekylær sekventeringsteknikker anvender nukleinsyrer (ribosomal ribonukleinsyre, rRNA), opdager, at blandt mikroorganismer grupperet som bakterier, der var meget store fylogenetiske forskelle.

Denne opdagelse viser, at prokaryoter ikke er en monofyletisk gruppe (med en fælles forfader) og Woese derefter foreslog, at tre evolutionære domæner kaldes: Archaea, bakterier og Eukarya (nukleeret celle organismer).

Forskellige karakteristika ved Archaea og Bakterier

Organismerne af Archaea og Bakterier har fælles karakteristika, idet de begge er enhedsfrie eller aggregerede. De har ikke defineret kerne eller organeller, de har en cellestørrelse på mellem 1 og 30 μm i gennemsnit.

De præsenterer betydelige forskelle med hensyn til molekylær sammensætning af nogle strukturer og i deres biokemiske biokemiske egenskaber.

levested

Bakterier arter lever i en bred vifte af levesteder har koloniseret brakvand og søde, varme og kolde miljøer, marskland, marine sedimenter og sprækker i klipperne, og kan også leve i den atmosfæriske luft.

De kan sameksistere med andre organismer i fordøjelseskanalen af ​​insekter, bløddyr og pattedyr, mundhule, og urogenitale luftveje af pattedyr og hvirveldyr blod.

Mikroorganismerne, der tilhører bakterier, kan også være parasitter, symbionter eller tilsagn af fisk, rødder og stængler af planter, af pattedyr; de kan være forbundet med lavsvampe og med protozoer. De kan også være fødevareforurenende stoffer (kød, æg, mælk, fisk og skaldyr).

Arkeagruppens arter har tilpasningsmekanismer, som gør det muligt for deres liv i omgivelser med ekstreme forhold; de kan leve ved temperaturer under 0 ° C og over 100 ° C (temperatur, som bakterier ikke kan tolerere), ved alkaliske eller ekstreme sure pH- og saltkoncentrationer, der er meget højere end havvand.

Metanogene organismer (som producerer methan, CH4) tilhører også Archaea-domænet.

Plasmamembran

Omkredsen af ​​de prokaryote celler dannes generelt ved hjælp af den cytoplasmatiske membran, cellevæggen og kapslen.

Plasmamembranet af organismerne i Bacteria-gruppen indeholder ikke kolesterol eller andre steroider, men lineære fedtsyrer bundet til glycerol ved ester-type bindinger.

Archaea-medlemmernes membran kan bestå af et dobbeltlag eller et lipidmonolag, som aldrig indeholder cholesterol. Fosfolipider i membranen består af langkædede carbonhydrider, forgrenet og bundet til glycerol ved ether-type bindinger.

Cellevæg

I bakterier fra bakterierne er cellevæggen dannet af peptidoglycaner eller murein. Archaea organismer har cellevægge, der indeholder pseudopeptidoglycan, glycoproteiner eller proteiner som tilpasninger til ekstreme miljøforhold.

Derudover kan de præsentere et ydre lag af proteiner og glycoproteiner, der dækker væggen.

Ribosomal ribonukleinsyre (rRNA)

RRNA er en nukleinsyre involveret i proteinsyntese -Produktion af proteiner kræver cellen til at udføre sine funktioner og dens udvikling, lede de mellemliggende trin i denne fremgangsmåde.

Nukleotidsekvenserne i de ribosomale ribonukleinsyrer er forskellige i Archaea og Bacteria-organismerne. Denne opfattelse blev opdaget af Carl Woese i sine 1990-studier, som resulterede i adskillelse i to forskellige grupper til disse organismer.

Endospore produktion

Nogle medlemmer af bakteriegruppen kan producere overlevelsesstrukturer kaldet endosporer. Når miljøforholdene er meget uheldige, kan endosporerne opretholde deres levedygtighed i årevis med næsten ingen metabolisme.

Disse sporer er ekstraordinært resistente mod varme, syrer, stråling og forskellige kemiske midler. I Archaea-gruppen er der ikke rapporteret om arter, der danner endosporer.

bevægelse

Nogle bakterier har flagella, der giver dem mobilitet; Spiroketterne har en aksial filament, som de kan bevæge sig i flydende, viskose medier som slam og humus.

Nogle lilla og grønne bakterier, cyanobakterier og Archaea besidder gasblærer, der tillader dem at flytte ved flotation. Den kendte Archaea-art har ikke tilhængere som flagella eller filamenter.

fotosyntese

Inden Bakterier, arter af cyanobakterier findes, der kan udføre oxygen fotosyntese (producerer oxygen), eftersom mangel klorofyl og phycobiliner som accessoriske pigmenter, fjernende forbindelser sollys.

Denne gruppe indeholder også organismer, der udfører anoxygenic fotosyntese (som producerer oxygen) gennem bakteriochlorofyl absorberende sollys, såsom rød grøn lilla svovlbakterier eller røde og ikke svovlholdige, grønne svovlbakterier og ingen sulfurous.

I Archaea-domænet er der ikke rapporteret om fotosyntetiske arter, men slægten Halobacterium, af ekstreme halofytter, er det i stand til at producere adenosintrifosfat (ATP) ved anvendelse af sollys uden chlorophyll. De har retinal lilla pigment, der binder til membranproteiner og danner et kompleks kaldet bacteriorhodopsin.

Bacteriorhodopsin-komplekset absorberer energi fra sollys, og når det frigives, kan det pumpe H-ioner+ uden for cellen og fremmer phosphorylering af ADP (adenosindiphosphat) ATP (adenosintriphosphat), der opnår energi af mikroorganismen.

referencer

  1. Barraclough T.G. og Nee, S. (2001). Phylogenetik og speciering. Udvikling i økologi og evolution. 16: 391-399.
  2. Doolittle, W.F. (1999). Phylogenetisk klassifikation og universeltræet. Videnskab. 284: 2124-2128.
  3. Keshri, V., Panda, A., Levasseur, A., Rolain, J., Pontarotti, P. og Raoult, D. (2018). Phylogenomisk analyse af β-lactamase i archaea og bakterier muliggør identifikation af putative nye medlemmer. Genombiologi og Evolution. 10 (4): 1106-1114. Genombiologi og Evolution. 10 (4): 1106-1114. doi: 10.1093 / gbe / evy028
  4. Whittaker, R. H. (1969). Nye koncepter af kongeriger af organismer. Videnskab. 163: 150-161.
  5. Woese, C.R., Kandler, O. og Wheelis, M.L. (1990). Mod et naturligt system af organismer: Forslag til domænerne Archaea, Bakterier og Eukarya. Forsøg på Naturvidenskabsakademiet. USA. 87: 45-76.