Koje su glavne razlike između arheja i bakterija?



Glavne razlike između arheja i bakterija temelje se na molekularno-strukturalnim i metaboličkim aspektima koje ćemo dalje razvijati. Domena Archaea grupira taksonomski jednoćelijske mikroorganizme koji imaju morfologiju prokariotskih stanica (bez nuklearne membrane ili membrane citoplazmatskih organela), karakteristike koje nalikuju bakterijama.

Međutim, postoje i značajke koje ih razdvajaju, budući da su arheje opremljene vrlo specifičnim mehanizmima prilagodbe koji im omogućuju da žive u okruženju ekstremnim uvjetima.

Domena bakterija sadrži najzastupljenije oblike bakterija koje se nazivaju eubakterije, ili prave bakterije. To su također i jednostanični, mikroskopski, prokariotski organizmi koji žive u bilo kojem okruženju umjereni uvjeti.

indeks

  • 1 Evolucija taksonomije tih skupina
  • 2 Diferencijalne značajke arheja i bakterija
    • 2.1 Stanište
    • 2.2 Plazma membrana
    • 2.3 Stanični zid
    • 2.4 ribosomska ribonukleinska kiselina (rRNA)
    • 2.5. Proizvodnja endospora
    • 2.6 Pokret
    • 2.7 Fotosinteza
  • 3 Reference

Evolucija taksonomije tih skupina

U četvrtom stoljeću prije Krista, živa bića su svrstana u samo dvije skupine: životinje i biljke. Van Leeuwenhoek je u 17. stoljeću, koristeći mikroskop koji je sam izgradio, mogao promatrati mikroorganizme koji su do tada bili nevidljivi i opisani pod imenom "animas" protozoa i bakterija.

U osamnaestom stoljeću, "mikroskopske životinje" uključene su u sustavne klasifikacije Carlosa Linnaeusa. Sredinom 19. stoljeća novo kraljevstvo grupira bakterije: Haeckel je pretpostavio sustavno utemeljeno na tri kraljevstva; kraljevstvo Plantae, kraljevstvo Animalia i kraljevstvo Protista, koji su grupirali mikroorganizme s jezgrom (alge, protozoe i gljivice) i organizme bez jezgre (bakterije).

Od tog datuma nekoliko je biologa predložilo različite klasifikacijske sustave (Chatton 1937., Copeland 1956., Whittaker 1969.) i kriterije za razvrstavanje mikroorganizama, koji su se u početku temeljili na morfološkim razlikama i razlikama u boji (Gram bojenje), temeljili su se na metaboličkim i biokemijskim razlikama.

Godine 1990. Carl Woese, primjenjujući molekularne tehnike sekvencioniranja nukleinskih kiselina (ribosomska ribonukleinska kiselina, rRNA), otkrio je da među mikroorganizmima grupiranim kao bakterije postoje vrlo velike filogenetske razlike..

Ovo otkriće pokazalo je da prokarioti nisu monofiletička skupina (s zajedničkim pretkom), a Woese je predložio tri evolucijske domene koje je nazvao: Archaea, Bacteria i Eukarya (organizmi nukleiranih stanica)..

Diferencijalne značajke arheja i bakterija

Organizmi Archaea i Bakterije imaju zajednička obilježja jer su oba slobodna ili agregirana. Oni nemaju definiranu jezgru ili organele, imaju staničnu veličinu od 1 do 30 μm u prosjeku.

Oni predstavljaju značajne razlike u odnosu na molekularni sastav nekih struktura i biokemiju njihovih metabolizama.

stanište

Vrste bakterija žive u širokom rasponu staništa: koloniziraju bočatu i slatku vodu, hladna i vruća okruženja, močvarne zemlje, morske sedimente i pukotine u stijenama, a mogu i živjeti u atmosferskom zraku.

Mogu koegzistirati s drugim organizmima unutar probavnih cijevi insekata, mekušaca i sisavaca, usne šupljine, dišnih i urogenitalnih sisavaca i krvi kralježnjaka.

Također mikroorganizmi koji pripadaju bakterijama mogu biti paraziti, simbioni ili komensali riba, korijena i stabljika biljaka, sisavaca; mogu se povezati s lišajskim gljivama i protozoama. Također mogu biti zagađivači hrane (meso, jaja, mlijeko, morski plodovi, među ostalima).

Vrste arhejske skupine imaju mehanizme prilagodbe koji omogućuju njihov život u okruženju ekstremnih uvjeta; mogu živjeti na temperaturama ispod 0 ° C i iznad 100 ° C (temperatura koju bakterije ne mogu tolerirati), pri alkalnom ili ekstremnom kiselom pH i koncentraciji soli mnogo višoj od morske vode.

Metanolski organizmi (koji proizvode metan, CH4) također pripadaju domeni Archaea.

Plazma membrana

Omotnica prokariotskih stanica, općenito, formirana je od citoplazmatske membrane, stanične stijenke i kapsule.

Plazma membrana organizama iz skupine Bacteria ne sadrži kolesterol, niti druge steroide, ali linearne masne kiseline vezane za glicerol vezama esterskog tipa.

Membrana članova Archaea može se sastojati od dvosloja ili lipidnog monosloja, koji nikada ne sadrži kolesterol. Fosfolipidi u membrani sastoje se od dugolančanih ugljikovodika, razgranatih i vezanih za glicerol vezama eternog tipa.

Stanični zid

U organizmima skupine Bacteria stanična stijenka se formira peptidoglikanima ili mureinom. Organizmi Archaea imaju stanične stijenke koje sadrže pseudopeptidoglikan, glikoproteine ​​ili proteine, kao prilagodbu ekstremnim uvjetima okoline.

Osim toga, oni mogu predstavljati vanjski sloj proteina i glikoproteina koji pokrivaju zid.

Ribosomalna ribonukleinska kiselina (rRNA)

RRNA je nukleinska kiselina koja sudjeluje u sintezi proteina -proizvodnja bjelančevina koje stanica zahtijeva da ispuni svoje funkcije i za svoj razvoj- usmjeravajući međufaze tog procesa.

Nukleotidne sekvence u ribosomskim ribonukleinskim kiselinama su različite u organizmu Archaea i Bacteria. Ovu činjenicu otkrio je Carl Woese u svojim studijama iz 1990 razdvajanja u dvije različite skupine na ove organizme.

Proizvodnja endospora

Neki članovi grupe bakterija mogu proizvesti strukture preživljavanja nazvane endospore. Kada su okolinski uvjeti vrlo nepovoljni, endospore mogu održavati svoju održivost godinama, praktički bez metabolizma.

Ove spore su izuzetno otporne na toplinu, kiseline, zračenje i različite kemijske agense. U skupini Archaea nisu zabilježene vrste koje tvore endospore.

prijedlog

Neke bakterije imaju žitnice koje im omogućuju mobilnost; spirohete imaju aksijalni filament pomoću kojeg se mogu kretati u tekućim, viskoznim medijima kao što su mulj i humus.

Neke ljubičaste i zelene bakterije, cijanobakterije i Archaea posjeduju plinske mjehuriće koji im omogućuju da se kreću flotacijom. Poznate vrste Archaea nemaju privjeske poput flagelata ili niti.

fotosinteza

Unutar domene Bakterija postoje vrste cijanobakterija koje mogu obavljati fotosintezu kisikom (koja proizvodi kisik), budući da imaju klorofil i fikobiline kao pomoćne pigmente, spojeve koji hvataju sunčevu svjetlost..

Ova skupina također sadrži organizme koji proizvode anoksigenu fotosintezu (koja ne proizvodi kisik) putem bakterioklorofila koji apsorbiraju sunčevu svjetlost, kao što su: crvena ili ljubičasta sumporna i ne-sumporna crvena bakterija, zelene sumporne bakterije i ne-sumporne bakterije.

U domeni Archaea nisu zabilježene fotosintetske vrste, nego rod Halobacterium, ekstremnih halofita, sposoban je proizvesti adenozin trifosfat (ATP), uz upotrebu sunčeve svjetlosti bez klorofila. Posjeduju ljubičasti pigment retine, koji se veže za membranske proteine ​​i tvori kompleks nazvan bakteriorodopsin.

Bakterionorodopsin kompleks apsorbira energiju iz sunčeve svjetlosti i kada se oslobodi može pumpati ione iona+ na staničnu vanjštinu i promoviraju fosforilaciju ADP (adenozin difosfata) u ATP (adenozin trifosfat), iz kojeg mikroorganizam dobiva energiju.

reference

  1. Barraclough T.G. i Nee, S. (2001). Filogenetika i specijacija. Trendovi u ekologiji i evoluciji. 16: 391-399.
  2. Doolittle, W.F. (1999). Filogenetska klasifikacija i univerzalno stablo. Znanost. 284: 2124-2128.
  3. Keshri, V., Panda, A., Levasseur, A., Rolain, J., Pontarotti, P. i Raoult, D. (2018). Filogenomska analiza β-laktamaze u arhejama i bakterijama omogućuje identifikaciju novih članova. Biologija i evolucija genoma. 10 (4): 1106-1114. Biologija i evolucija genoma. 10 (4): 1106-1114. doi: 10.1093 / gbe / evy028
  4. Whittaker, R.H. (1969). Novi koncepti kraljevstava organizama. Znanost. 163: 150-161.
  5. Woese, C.R., Kandler, O. i Wheelis, M.L. (1990). Prema prirodnom sustavu organizama: prijedlog za domene Archaea, Bacteria i Eukarya. Zbornik radova Prirodoslovne akademije. SAD. 87: 45-76.