Hva er de viktigste forskjellene mellom arkea og bakterier?



den Hovedforskjeller mellom arkea og bakterier De er basert på molekylære strukturelle og metabolske aspekter som vi vil utvikle neste. De domene Archaea taksonomisk grupper encellede mikroorganismer som har prokaryot celle-morfologi (ingen kjernemembranen eller membraner av cytoplasmatiske organeller), egenskaper som ligner på bakterier til.

Det er imidlertid også funksjoner som skiller dem, siden arkea er utstyrt med svært spesifikke tilpasningsmekanismer som tillater dem å leve i miljøer av ekstreme forhold.

Bakteriedomenet inneholder de mest omfattende bakteriene som kalles eubakterier, eller ekte bakterier. Disse er også encellede, mikroskopiske, prokaryote organismer som lever i et hvilket som helst miljø moderate forhold.

index

  • 1 Evolusjon av taksonomien til disse gruppene
  • 2 Differensielle egenskaper ved Archaea og bakterier
    • 2.1 habitat
    • 2,2 plasmamembran
    • 2.3 Cellvegg
    • 2,4 ribosomal ribonukleinsyre (rRNA)
    • 2.5 Produksjon av endosporer
    • 2.6 Bevegelse
    • 2.7 Fotosyntese
  • 3 referanser

Evolusjon av taksonomien til disse gruppene

I det fjerde århundre f.Kr., ble levende vesener klassifisert i bare to grupper: dyr og planter. Van Leeuwenhoek, i det syttende århundre, ved hjelp av et mikroskop som han hadde bygd, ble det observert mikroorganismer som inntil da hadde vært usynlig og beskrevet under navnet "smådyr" for å protozoer og bakterier.

I det attende århundre ble "mikroskopiske dyrene" innlemmet i systematiske klassifiseringene av Carlos Linnaeus. I midten av 1800-tallet grupperer et nytt rike bakteriene: Haeckel postulerte en systematisk basert på tre kongedømmer; riket Plantae, rike Animalia og rike Protista, som grupperte mikroorganismer med kjerner (alger, protozoer og sopp) og organismer uten kjerner (bakterier).

Siden den gang har flere biologer foreslått forskjellige klassifiseringssystemer (Chatton 1937, Copeland 1956, Whittaker 1969) og kriterier for å klassifisere mikroorganismer, i første omgang som bunner i morfologiske forskjeller og signifikante forskjeller i farge (gramfarging), de gikk for å være basert på metabolske og biokjemiske forskjeller.

I 1990, Carl Woese molekylsekvenseringsteknikker ved bruk av nukleinsyrer (ribosomal ribonukleinsyre, rRNA), oppdage at blant mikroorganismer grupperes som bakterier, var det meget store forskjeller fylogenetiske.

Denne oppdagelsen viste at prokaryoter er ikke en monophyletic gruppe (med en felles stamfar) og Woese foreslo at tre evolusjonære domener som heter: Archaea, Bakterier og eukarya (kjerneholdige celleorganismer).

Differensielle egenskaper av Archaea og bakterier

Organene av arkea og bakterier har felles egenskaper ved at begge er encelluløse fri eller aggregerte. De har ikke definert kjernen eller organeller, de har en cellestørrelse mellom 1 og 30 μm i gjennomsnitt.

De presenterer betydelige forskjeller med hensyn til molekylær sammensetning av enkelte strukturer og i biokjemien av deres metabolisme.

habitat

Bakteriearter lever i et bredt spekter av habitat har koloni brakkvann og søt, varme og kalde omgivelser, myrer, marine sedimenter og sprekker i fjellet, og kan også leve i den atmosfæriske luften.

De kan eksistere sammen med andre organismer i løpet av fordøyelseskanalen hos insekter, bløtdyr og pattedyr, munnhulen, og urogenital luftveiene hos pattedyr og virveldyr blod.

Også mikroorganismer som tilhører bakterier kan være parasitter, symbionter eller commensals av fisk, røtter og stammer av planter, av pattedyr; de kan være forbundet med lavsvampe og med protozoer. De kan også være matforurensninger (kjøtt, egg, melk, sjømat, blant andre).

Archaea artsgruppen, har de adaptive mekanismer som gjør livet i ekstreme miljøer; kan leve ved temperaturer under 0 ° C og over 100 ° C (temperatur ikke støtter bakterier), i alkaliske pH eller saltkonsentrasjon ender syrer og mye høyere enn sjøvann.

Metanogene organismer (som produserer metan, CH4) tilhører også arkea-domenet.

Plasma membran

Konvoluttene til de prokaryote cellene, generelt, dannes av cytoplasmisk membran, cellevegg og kapsel.

Plasmamembranen til organismene i Bacteria-gruppen inneholder ikke kolesterol eller andre steroider, men lineære fettsyrer bundet til glycerol ved ester-type bindinger.

Membranen til Archaea-medlemmene kan utgjøres av et dobbeltlag eller et lipidmonolag, som aldri inneholder kolesterol. Fosfolipider i membranen består av langkjedede hydrokarboner, forgrenet og bundet til glyserol ved eter-type bindinger.

Cellvegg

I organismer fra Bacteria-gruppen blir cellevegget dannet av peptidoglykaner eller murein. Archaea organismer har cellevegger som inneholder pseudopeptidoglykan, glykoproteiner eller proteiner, som tilpasninger til ekstreme miljøforhold.

I tillegg kan de presentere et ytre lag av proteiner og glykoproteiner som dekker veggen.

Ribosomal ribonukleinsyre (rRNA)

RRNA er en nukleinsyre som er involvert i proteinsyntese -produksjon av proteiner krever cellen for å utføre sine funksjoner og dens utvikling, å styre de mellomliggende trinn i denne prosessen.

Nukleotidsekvensene i ribosomale ribonukleinsyrer er forskjellige i arkea- og bakterieorganismer. Dette faktum ble oppdaget av Carl Woese i sine 1990 studier, som resulterte i separering i to forskjellige grupper til disse organismer.

Endospore produksjon

Noen medlemmer av Bacteria-gruppen kan produsere overlevelsesstrukturer kalt endosporer. Når miljøforholdene er svært ugunstige, kan endosporene opprettholde deres levedyktighet i mange år, med nesten ingen metabolisme.

Disse sporer er ekstraordinært resistente mot varme, syrer, stråling og forskjellige kjemiske midler. I Archaea-gruppen er ingen arter som danner endosporer blitt rapportert.

bevegelse

Noen bakterier har flagella som gir dem mobilitet; Spiroketene har en aksial filament som de kan bevege seg i flytende, viskøse medier som slam og humus.

Noen lilla og grønne bakterier, cyanobakterier og Archaea har gassblærer som tillater dem å bevege seg ved flotasjon. Den kjente Archaea-arten har ikke tilhenger som flagella eller filamenter.

fotosyntese

Innenfor Bakterier, arter av cyanobakterier finnes som kan utføre oxygenic fotosyntese (produsere oksygen), siden mangel klorofyll og fykobiliner som tilbehør pigmenter, scavenging forbindelser sollys.

Denne gruppen også inneholder organismer som utfører fotosyntese anoxygenic (som produserer oksygen) gjennom bakterioklorofyll absorbere sollys, slik som: rød grønn fiolett svovelbakterier eller røde og ikke er svovelholdig, grønne svovelbakterier og ingen sulfid.

I Archaea-domenet er det ikke rapportert noen fotosyntetiske arter, men slekten Halobacterium, av ekstreme halofytter, er det i stand til å produsere adenosintrifosfat (ATP), ved bruk av sollys uten klorofyll. De har retinal lilla pigmentet, som binder seg til membranproteiner og danner et kompleks som kalles bacteriorhodopsin.

Bakteriehodopsinkomplekset absorberer energi fra sollys og når det slippes ut, kan det pumpe H-ioner+ til den cellulære eksteriør og fremme fosforyleringen av ADP (adenosindifosfat) til ATP (adenosintrifosfat), hvorfra mikroorganismen oppnår energi.

referanser

  1. Barraclough T.G. og Nei, S. (2001). Filogenetikk og spesiering. Trender i økologi og evolusjon. 16: 391-399.
  2. Doolittle, W.F. (1999). Fylogenetisk klassifisering og universeltreet. Science. 284: 2124-2128.
  3. Keshri, V., Panda, A., Levasseur, A., Rolain, J., Pontarotti, P. og Raoult, D. (2018). Filogenomisk analyse av β-laktamase i archaea og bakterier gjør det mulig å identifisere nye nye medlemmer. Genombiologi og evolusjon. 10 (4): 1106-1114. Genombiologi og evolusjon. 10 (4): 1106-1114. doi: 10,1093 / gbe / evy028
  4. Whittaker, R. H. (1969). Nye konsepter av kongedømmer av organismer. Science. 163: 150-161.
  5. Woese, C.R., Kandler, O. og Wheelis, M.L. (1990). Mot et naturlig system av organismer: Forslag til domenene Archaea, Bakterier og Eukarya. Foredrag av naturvitenskapsakademiet. USA. 87: 45-76.