Vilka är de viktigaste skillnaderna mellan archaea och bakterier?



den Huvudsakliga skillnader mellan archaea och bakterier De är baserade på molekylära strukturella och metaboliska aspekter som vi kommer att utveckla nästa. Archaea-domänen grupperar taxonomiskt enhälliga mikroorganismer som har prokaryot cellmorfologi (utan kärnmembran eller membran av cytoplasmatiska organeller), egenskaper som liknar bakterier.

Det finns dock också funktioner som skiljer dem, eftersom arkeerna är utrustade med mycket specifika anpassningsmekanismer som gör att de kan leva i miljöer av extrema förhållanden.

Bakteriedomänen innehåller de mest omfattande formerna av bakterier som heter eubakterier, eller sanna bakterier. Dessa är också encelliga, mikroskopiska, prokaryota organismer som lever i vilken miljö som helst måttliga förhållanden.

index

  • 1 Utveckling av dessa gruppers taxonomi
  • 2 Differentiella egenskaper hos archaea och bakterier
    • 2.1 habitat
    • 2,2 plasmamembran
    • 2.3 cellvägg
    • 2,4 ribosomal ribonukleinsyra (rRNA)
    • 2.5 Produktion av endosporer
    • 2.6 rörelse
    • 2.7 fotosyntes
  • 3 referenser

Utveckling av dessa gruppers taxonomi

I det fjärde århundradet f.Kr. klassificerades levande varelser i endast två grupper: djur och växter. Van Leeuwenhoek, under 1700-talet, använde ett mikroskop som han hade byggt sig, kunde observera mikroorganismer som fram till dess hade varit osynliga och beskrivs under namnet "animas" protozoer och bakterier.

Under det artonde århundradet införlivades "mikroskopiska djuren" i systematiska klassificeringarna av Carlos Linnaeus. I mitten av 1800-talet grupperar ett nytt kungariket bakterierna: Haeckel postulerade en systematisk baserad på tre kungarikor; riket Plantae, rike Animalia och rike Protista, som grupperade mikroorganismer med kärnor (alger, protozoer och svampar) och organismer utan kärnor (bakterier).

Sedan dess har flera biologer föreslagit olika klassificeringssystemen (Chatton 1937, Copeland 1956, Whittaker 1969) och kriterierna för klassificering av mikroorganismer, som ursprungligen förankrade i morfologiska skillnader och skillnader i färgning (Gram-färgning), De gick för att vara baserade på metaboliska och biokemiska skillnader.

1990 upptäckte Carl Woese att molekylära tekniker för nukleinsyra-sekvensering (ribosomal ribonukleinsyra, rRNA) upptäckte att bland mikroorganismerna grupperade som bakterier var det mycket stora fylogenetiska skillnader.

Denna upptäckt visade att prokaryoter inte är en monophyletic grupp (med en gemensam förfader) och Woese föreslog därefter att tre evolutionära domäner kallas: Archaea, bakterier och Eukarya (kärnförsedd cell organismer).

Olika egenskaper hos archaea och bakterier

Organismerna av archaea och bakterier har gemensamma egenskaper genom att båda är unicellulära fria eller aggregerade. De har inte definierade kärnor eller organeller, de har en cellstorlek mellan 1 och 30 μm i genomsnitt.

De uppvisar signifikanta skillnader med avseende på molekylär sammansättning av vissa strukturer och i biokemin för deras metabolism.

livsmiljö

Bakterier arter lever i ett brett spektrum av livsmiljöer har koloniserat bräckt och söta, varma och kalla miljöer, våtmarker, marina sediment och sprickor i berg, och kan även leva i atmosfärisk luft.

De kan samexistera med andra organismer i matsmältningsrören av insekter, blötdjur och däggdjur, munhålor, andningsorgan och urogenitala hos däggdjur och blod från ryggradsdjur.

Mikroorganismerna som tillhör bakterier kan också vara parasiter, symbionter eller tillägg av fisk, rötter och växter av växter, av däggdjur. de kan vara associerade med lavsvampar och med protozoer. De kan också vara livsmedelsföroreningar (kött, ägg, mjölk, skaldjur, bland annat).

Arkeagruppens arter har anpassningsmekanismer som möjliggör sitt liv i miljöer med extrema förhållanden. de kan leva vid temperaturer under 0 ° C och över 100 ° C (temperatur som bakterier inte kan tolerera), vid alkaliska eller extrema syra pH och saltkoncentrationer mycket högre än havsvatten.

Metanogena organismer (som producerar metan, CH4) hör också till Archaea-domänen.

Plasmamembran

Omkroppen hos de prokaryota cellerna bildas generellt av det cytoplasmatiska membranet, cellväggen och kapseln.

Plasmamembranet hos bakterierna i Bacteria-gruppen innehåller inte kolesterol eller andra steroider, men linjära fettsyror bundna till glycerol genom ester-typbindningar.

Membranet av Archaea-medlemmarna kan utgöras av ett dubbelskikt eller av ett lipidmonolag, som aldrig innehåller kolesterol. Fosfolipider i membranet består av långkedjiga kolväten, grenade och bundna till glycerol genom eter-typbindningar.

Cellvägg

I bakterier av bakterierna bildas cellväggen av peptidoglykaner eller murein. Archaea-organismer har cellväggar som innehåller pseudopeptidoglykan, glykoproteiner eller proteiner, som anpassningar till extrema miljöförhållanden.

Dessutom kan de presentera ett yttre lager av proteiner och glykoproteiner som täcker väggen.

Ribosomal ribonukleinsyra (rRNA)

RRNA är en nukleinsyra som deltar i proteinsyntesproduktionen av proteinerna som cellen behöver för att uppfylla sina funktioner och för dess utveckling - att styra de mellanliggande stegen i denna process.

Nukleotidsekvenserna i de ribosomala ribonukleinsyrorna är olika i Arkea- och bakterieorganismerna. Detta faktum upptäcktes av Carl Woese i hans 1990-studier, vilket resulterade i separation i två olika grupper till dessa organismer.

Endospore produktion

Vissa medlemmar av bakteriegruppen kan producera överlevnadsstrukturer som kallas endosporer. När miljöförhållandena är mycket negativa kan endosporer bibehålla livskraften i flera år, med nästan ingen metabolism.

Dessa sporer är utomordentligt resistenta mot värme, syror, strålning och olika kemiska medel. I Archaeagruppen har inga arter som bildar endosporer rapporterats.

rörelse

Vissa bakterier har flagella som ger dem rörlighet. Spirochetema har en axialfilament, med vilken de kan flytta i flytande viskösa media, såsom slam och humus.

Vissa lila och gröna bakterier, cyanobakterier och archaea har gasblåsor som gör att de kan flytta genom flotation. Den kända Archaea-arten har inte bilagor som flagella eller filament.

fotosyntes

Inom domänen Bakterier finns det arter av cyanobakterier som kan utföra syrefotosyntes (som producerar syre), eftersom de har klorofyll och phycobiliner som tillbehörspigment, föreningar som absorberar solljus.

Denna grupp innehåller också organismer som utför anoxygenic fotosyntes (som producerar syre) genom bakterioklorofyll absorberande solljus, såsom: röd grön lila svavel bakterier eller röda och inte svavelhaltiga, gröna svavelbakterier och ingen svavel.

På Archaea-domänen har inga fotosyntetiska arter rapporterats, men släktet Halobacterium, av extrema halofyter, kan den producera adenosintrifosfat (ATP), med användning av solljus utan klorofyll. De har retina lila pigmentet, som binder till membranproteiner och bildar ett komplex kallat bacteriorhodopsin.

Bakteriehodopsinkomplexet absorberar energi från solljus och när det släpps kan pumpa H-joner+ till det cellulära yttre och främja fosforyleringen av ADP (adenosindifosfat) till ATP (adenosintrifosfat), från vilken mikroorganismen erhåller energi.

referenser

  1. Barraclough T.G. och Nee, S. (2001). Fylogenetik och speciering. Trends in Ecology and Evolution. 16: 391-399.
  2. Doolittle, W.F. (1999). Fylogenetisk klassificering och universellt träd. Science. 284: 2124-2128.
  3. Keshri, V., Panda, A., Levasseur, A., Rolain, J., Pontarotti, P. och Raoult, D. (2018). Filogenomisk analys av p-laktamas i arkeor och bakterier möjliggör identifiering av nya nya ledamöter. Genombiologi och evolution. 10 (4): 1106-1114. Genombiologi och evolution. 10 (4): 1106-1114. doi: 10,1093 / gbe / evy028
  4. Whittaker, R.H. (1969). Nya begrepp om kungariket av organismer. Science. 163: 150-161.
  5. Woese, C.R., Kandler, O. och Wheelis, M.L. (1990). Mot ett naturligt system av organismer: förslag till domänerna Archaea, Bacteria och Eukarya. Förfaranden vid naturvetenskapsakademin. USA. 87: 45-76.