Archaea ve bakteriler arasındaki temel farklar nelerdir?



Archaea ve bakteri arasındaki temel farklar onlar daha sonra geliştireceğimiz moleküler-yapısal ve metabolik yönlere dayanırlar. Archaea domeni, prokaryotik hücre morfolojisine (nükleer membran veya sitoplazmik organellerin membranları olmadan), bakterilere benzeyen özellikleri olan taksonomik tek hücreli mikroorganizmaları gruplandırır.

Ancak, bunları birbirinden ayıran özellikler de vardır, çünkü archa, çevrelerinde yaşamalarını sağlayan çok özel uyarlama mekanizmalarıyla donatılmıştır. aşırı koşullar.

Bakteri alanı, eubakteriler veya gerçek bakteri adı verilen en bol bakteri formunu içerir. Bunlar ayrıca, herhangi bir ortamda yaşayan tek hücreli, mikroskobik, prokaryotik organizmalardır. ılımlı koşullar.

indeks

  • 1 Bu grupların taksonomisinin gelişimi
  • 2 Archaea ve Bakterilerin ayırıcı özellikleri
    • 2.1 Habitat
    • 2.2 Plazma zarı
    • 2.3 Hücre duvarı
    • 2.4 ribozomal ribonükleik asit (rRNA)
    • 2.5 Endospor üretimi
    • 2.6 Hareketi
    • 2.7 Fotosentez
  • 3 Kaynakça

Bu grupların taksonomisinin gelişimi

M.Ö. dördüncü yüzyılda, canlılar sadece iki gruba ayrıldı: hayvanlar ve bitkiler. Van Leeuwenhoek, on yedinci yüzyılda, kendisi inşa ettiği bir mikroskop kullanarak, o zamana kadar görünmeyen ve "animas" protozoa ve bakteri adı altında açıklanan mikroorganizmaları gözlemleyebiliyordu..

On sekizinci yüzyılda, "mikroskobik hayvanlar", Carlos Linnaeus'un sistematik sınıflandırmalarına dahil edildi. 19. yüzyılın ortalarında, yeni bir krallık bakterileri gruplandırır: Haeckel, üç krallığa dayanan bir sistematik önermiştir; krallık Planta, krallık Animalia ve krallık Protista, çekirdekli mikroorganizmaları (algler, protozoa ve mantarlar) ve çekirdeği olmayan organizmaları (bakteri) gruplayan.

Bu tarihten bu yana, bazı biyologlar farklı sınıflandırma sistemleri (1937'de Chatton, 1956'da Copeland, 1969'da Whittaker) ve başlangıçta morfolojik farklılıklara ve boyamadaki farklılıklara dayanan mikroorganizmaları sınıflandırma kriterlerini önerdiler (Gram boyama), metabolik ve biyokimyasal farklılıklara dayanmaya başladılar.

1990 yılında, nükleik asit diziliminin (ribozomal ribonükleik asit, rRNA) moleküler tekniklerini uygulayan Carl Woese, bakteri olarak gruplanan mikroorganizmalar arasında çok büyük filogenetik farklılıklar olduğunu keşfetti.

Bu keşif, prokaryotların monofizik bir grup olmadığını (ortak bir ata ile) gösterdi ve sonra Woese adını verdiği üç evrimsel alan önerdi: Archaea, Bacteria ve Eukarya (çekirdeklenmiş hücrelerin organizmaları).

Archaea ve Bakterilerin ayırıcı özellikleri

Archaea ve Bakterilerin organizmaları, hem tek hücreli olmayan hem de toplanmış olmaları bakımından ortak özelliklere sahiptir. Çekirdek veya organel tanımlamamışlardır, hücre büyüklüğü ortalama 1 ila 30μm arasındadır..

Bazı yapıların moleküler bileşimi ve metabolizmalarının biyokimyasında önemli farklılıklar gösterirler..

doğal ortam

Bakteriler çok çeşitli habitatlarda yaşarlar: acı ve tatlı suları, soğuk ve sıcak ortamları, bataklık alanlarını, deniz tortularını ve kayalarda çatlakları kolonileştirmişler ve ayrıca atmosferik havada da yaşayabilirler..

Sindirim tüpleri, yumuşakçalar ve memeliler, ağız boşlukları, memelilerin solunum ve ürogenital ve omurgalıların kanındaki diğer organizmalar ile bir arada bulunabilirler..

Aynı zamanda, Bakterilere ait mikroorganizmalar, parazitler, sembiyomerler veya balıklar, bitki kökleri ve memelilerin kökleri; liken mantarları ve protozoa ile ilişkilendirilebilirler. Yiyecek kirleticileri de olabilir (et, yumurta, süt, deniz ürünleri, diğerleri).

Archaea grubunun türleri, aşırı koşullardaki ortamlarda yaşamlarını mümkün kılan adaptasyon mekanizmalarına sahiptir; 0 ° C'nin altındaki ve 100 ° C'nin üzerindeki sıcaklıklarda (bakterilerin tolere edemediği sıcaklık), alkali veya aşırı asit pH ve deniz suyundan çok daha yüksek tuz konsantrasyonlarında yaşayabilirler.

Metanojenik organizmalar (metan üreten, CH4) ayrıca Archaea alanına aittir..

Plazma zarı

Prokaryotik hücrelerin zarfları genel olarak sitoplazmik membran, hücre duvarı ve kapsül tarafından oluşturulur..

Bakteriler grubundaki organizmaların plazma zarı kolesterol ve diğer steroidleri içermez, ancak ester tipi bağlarla gliserole bağlanan lineer yağ asitleri.

Archaea üyelerinin zarı, hiçbir zaman kolesterol içermeyen bir çift katman veya bir lipit tek katman tarafından oluşturulabilir. Zardaki fosfolipitler eter tipi bağlarla dallanmış ve gliserole bağlanmış uzun zincirli hidrokarbonlardan oluşur.

Hücre duvarı

Bakteriler grubundaki organizmalarda hücre duvarı, peptidoglikanlar veya murein tarafından oluşturulur. Archaea organizmaları, aşırı çevresel koşullara adaptasyon olarak, psödopeptidoglikan, glikoproteinler veya proteinler içeren hücre duvarlarına sahiptir..

Ek olarak, duvarı örten dış bir protein ve glikoprotein tabakası sunabilirler.

Ribozomal ribonükleik asit (rRNA)

RRNA, proteinin sentezine katılan ve hücrenin işlevlerini yerine getirmek için ihtiyaç duyduğu proteinlerin üretilmesine ve gelişmesi için, bu sürecin ara aşamalarını yönlendiren bir nükleik asittir..

Ribozomal ribonükleik asitlerdeki nükleotit sekansları, Archaea ve Bacteria organizmalarında farklıdır. Bu gerçek, Carl Woese tarafından 1990 yılındaki çalışmalarında ortaya çıkmıştır. bu organizmalara iki farklı gruba ayrılma.

Endospor üretimi

Bakteriler grubunun bazı üyeleri endospor adı verilen hayatta kalma yapıları üretebilir. Çevresel koşullar çok olumsuz olduğunda, endosporlar neredeyse hiç metabolizmasız yıllarca yaşayabilirliğini koruyabilir.

Bu sporlar ısıya, asitlere, radyasyona ve çeşitli kimyasal maddelere karşı olağanüstü dirençlidir. Archaea grubunda endospor oluşturan hiçbir tür bildirilmemiştir..

hareket

Bazı bakterilerin kendilerine hareketlilik sağlayan flagellaları vardır; spiroketler, sıvı, çamur ve humus gibi viskoz ortamlarda hareket edebilecekleri bir eksenel filamente sahiptir..

Bazı mor ve yeşil bakteriler, siyanobakteriler ve Archaea, flotasyon yoluyla hareket etmelerini sağlayan gaz veziküllerine sahiptir. Bilinen Archaea türlerinde flagella veya filamentler gibi ekler yoktur.

fotosentez

Bakteriler alanında, oksijenik fotosentezi (oksijen üreten) gerçekleştirebilen siyanobakteriler vardır, çünkü bunlar aksesuar pigmentleri olarak klorofil ve fikobilinleri, güneş ışığını yakalayan bileşikleri vardır..

Bu grup ayrıca, güneş ışığını emen bakteriyoklorofiller yoluyla (oksijen üretmeyen) anoksijenik fotosentez üreten organizmaları da içerir: kırmızı veya mor kükürt ve kükürt olmayan kırmızı bakteriler, yeşil kükürt bakterileri ve kükürt olmayan yeşil bakteriler.

Archaea alanında, fotosentetik tür bildirilmemiştir, fakat cins halobakteriyum, Aşırı halofitlerin klorofil içermeyen güneş ışığı kullanımıyla adenozin trifosfat (ATP) üretme kabiliyetine sahiptir. Zar proteinlerine bağlanan ve bacteriorhodopsin adlı bir kompleks oluşturan retinal mor pigmente sahiptirler..

Bacteriorhodopsin kompleksi, güneş ışığından enerji emer ve serbest bırakıldığında H iyonlarını pompalayabilir+ hücresel dışa ve ADP (adenosin difosfat) 'ın mikroorganizmanın enerji aldığı ATP'ye (adenosin trifosfat) fosforilasyonunu teşvik eder..

referanslar

  1. Barraclough T.G. ve Nee, S. (2001). Filogenetik ve türleşme. Ekoloji ve Evrimdeki Eğilimler. 16: 391-399.
  2. Doolittle, W.F. (1999). Filogenetik sınıflandırma ve evrensel ağaç. Bilim. 284: 2124-2128.
  3. Keshri, V., Panda, A., Levasseur, A., Rolain, J., Pontarotti, P. ve Raoult, D. (2018). Archaea ve Bakterilerdeki β-Laktamazın Filojenomik Analizi Varsayılan Yeni Üyelerin Belirlenmesini Sağlar. Genom Biyolojisi ve Evrimi. 10 (4): 1106-1114 sayılı belge. Genom Biyolojisi ve Evrimi. 10 (4): 1106-1114 sayılı belge. doi: 10.1093 / gbe / evy028
  4. Whittaker, R.H. (1969). Organizma krallıklarının yeni kavramları. Bilim. 163: 150-161.
  5. Woese, C.R., Kandler, O. ve Wheelis, M.L. (1990). Doğal bir organizma sistemine doğru: alan adları için teklifler Archaea, Bacteria and Eukarya. Doğa Bilimleri Akademisi Bildirileri. ABD. 87: 45-76.