Archaea a bakterie

3684
Abraham McLaughlin
Archaea a bakterie

The oblouky a bakterie jsou to prokaryoti, jednobuněčné živé bytosti, jejichž genetický materiál není uzavřen v intracelulárním kompartmentu.

Archaea byly původně považovány za bakterie a ve skutečnosti byly známy jako archaebakterie. Díky studiím Carla R. Woese a technologickému pokroku v genetickém sekvenování byly archea a bakterie rozděleny do různých fylogenetických skupin. Nyní jsou živé organismy rozděleny do tří domén:

  • Doména Bakterie: kde jsou bakterie.
  • Doména Archaea: kde jsou zahrnuty archaea.
  • Doména Eukarya: kde jsou zahrnuty všechny eukaryoty (rostliny, houby a zvířata).
Oblouky Bakterie
Doména Archaea Bakterie
Uhlíková vazba lipidů Éter Ester
Kolona s lipidovým fosfátem Glycerol-1-fosfát Glycerol-3-fosfát
Metabolismus Podobně jako bakterie Bakteriální
Umístění Rozsáhlé jsou umístěny v extrémních prostředích Rozsáhlý
Přepisovací zařízení Připomínající eukaryoty Bakteriální
Jádro a organely Nepřítomen Nepřítomen
Methanogeneze Současnost, dárek Nepřítomen
Patogeny Ne Ano
Ribozomální RNA podjednotka 16S 16S
Buněčná stěna Neobsahuje peptidoglykan Obsahuje peptidoglykan
Výtrusy Netvoří spory Některé bakterie tvoří spory
Příklady Halobacterium salinarum Escherichia coli

Oblouky

Salinas de Fuentecaliente na Kanárských ostrovech ve Španělsku. Žlutá barva je způsobena oblouky Halobacterium salinarum.

Archaea jsou mikroskopické organismy, které byly objeveny před 130 lety, i když se o nich původně myslelo, že jsou bakterie. Archaea jsou třetí větev stromu života, mezi bakteriemi a eukaryoty.

První plně sekvenovaný genom archaea byl genom Methanococcus jannaschii publikováno v roce 1996.

Charakteristika archea

Archea má podobnou strukturu jako bakterie: kruhová DNA, plazmatická membrána, buněčná stěna, cytoplazma a ribozomy. Avšak buněčná membrána archea je charakterizována inkorporací izoprenoidových lipidů s etherovými vazbami navázanými na glycerol-1-fosfátovou bázi..

Mají systémy pro zpracování informací, jako jsou bakterie a eukaryoty, tj. Replikace, transkripce a translace DNA, i když jsou spíše podobné tomu druhému.

Jsou mikroskopické a mohou být malé jako 400-500 nanometrů. Mají tvary podobné bakteriím: zaoblené (koky), válcovité (bacily) a nepravidelné tvary. Ve skutečnosti první hranatý mikroorganismus (Haloquadratum walsbyi) byla archaea objevená v roce 1980 na Sinajském poloostrově.

Archaea fotosyntetizujte a nevytvářejte spory. Produkujte metan z biologických sloučenin procesem methanogeneze.

Archaea jsou bytosti, které mohou žít v extrémním prostředí: nebo velmi vysoké nebo velmi nízké teploty. Proto jsou klasifikovány jako extremofily. Avšak ne všechny extremofilní organismy jsou archaea, ani nejsou všechny archaea extremophilic..

Doposud nejsou známy patogenní archea, tj. Choroby, které by způsobovaly onemocnění zvířat nebo rostlin.

Doména Archaea

Klasifikace archea jako odlišné domény vyplynula ze studií Carla Woese na konci 60. let, kdy se jako marker použila sekvence ribozomální RNA. Tyto organismy tedy tvoří samostatnou vlastní doménu od domény bakterií a eukaryot Archaea, což zase představuje několik hlavních divizí nebo řad, které rostou, když jsou studovány nové vzorky.

Crenochaeota

Většina z nich je hypertermofily a termoacidofily. Termoacidofily (včetně hypertermofilů, které rostou rychleji nad 80 ° C) kolonizují vulkanické suchozemské prostředí a hlubinné hydrotermální průduchy. Mohou růst v přítomnosti nebo nepřítomnosti kyslíku a mohou být heterotrofní nebo autotrofní.

Příklady Crenarchaeota jsou Metallosphaera sedula (izolovaný od sopky v Itálii) a Thermoproteus neutrophilus (nalezené v horkých pramenech).

Euryarchaeota

Na tomto okraji je seskupeno velké množství rodin s různými stanovišti. Například, methanogeny se nacházejí v anaerobním vodním prostředí a v gastrointestinálním traktu zvířat, kde se podílejí na přeměně organické hmoty pomocí metabolických produktů bakterií (například COdva, vodík Hdva, octan a mravenčan) a převést je na methan (CH4).

Na druhou stranu haloarchaeas žijí v hypersalinních prostředích (jako jsou solné plošiny, jezera a Mrtvé moře), kde rostou jako heterotrofi, často ve spojení s fototropními řasami. Čtvercový oblouk Haloquadratum walsbyi je halofilním zástupcem.

Nanoarcheota

Do této skupiny patří Nanoarcheum equitans, nejmenší dosud nalezený oblouk (400 nm). Bylo identifikováno jako malé tečky, které rostly vedle dalšího oblouku (Ignicoccus hospitalis).

Thaumarchaeota

Tato divize byla uznána v roce 2008 a její členové jsou široce rozšířeni v mořském prostředí se střední teplotou. Příkladem je Nitrosopumilus maritimus, nalezeno v tropické mořské nádrži v Seattle Aquarium ve Washingtonu (USA).

Bakterie

Některé bakterie lze pěstovat na speciálním médiu (obrázek kolonií z Aeromonas hydrofila na agaru, pořízený Nathanem Readingem)

Bakterie jsou prokaryotické jednobuněčné mikroorganismy, to znamená, že nemají jádro definované jadernou membránou. Je široce rozšířen v biosféře a byly to první formy života předků.

V lidském těle je více bakteriálních buněk než lidských buněk. Bakterie, které se nacházejí ve střevě, se nazývají gastrointestinální mikrobiom a hrají zásadní roli ve zdravotním stavu jedince.

Ze široké škály známých bakteriálních druhů je pouze několik z nich pro člověka patogenních, převážná většina je neškodných. Příklady patogenních druhů jsou Haemophilus influenza (který může způsobit meningitidu a zápal plic u dětí mladších pěti let) a Vibrio cholerae (způsobující choleru).

Vlastnosti bakterií

Bakteriální buňky mají kruhovou chromozomální DNA, plazmidy, buněčnou membránu, cytoplazmu, ribozomy a buněčnou stěnu.

The bakteriální buněčná stěna obsahuje peptidoglykany složené z polysacharidových řetězců, které jsou propojeny s neobvyklými peptidy. Funguje jako ochranná vrstva a formuje bakterie. Formy bakterií jsou různé; může mít sférický, válcový, spirálový nebo čárkový tvar.

Některé bakterie mají kapsli mimo buněčnou stěnu. The kapsle umožňuje bakteriím ulpívat na površích, chrání před dehydratací a napadením fagocytujícími buňkami.

The plazmidy jsou to malé kousky DNA, které jsou odděleny od hlavní DNA (chromozomální DNA) a které mohou být přenášeny mezi bakteriemi.

Některé druhy mají bičíky, které se používají k pohybu, a pili, které se používají k přilnutí k povrchům.

Doména Bakterie

Bakterie jsou rozděleny do dvou velkých skupin podle jejich reakce na barvicí techniku: grampozitivní a gramnegativní. Tuto skvrnu vynalezl Hans Christian Gram (1853-1938).

The Grampozitivní bakterie mají buněčnou stěnu složenou až z 90% peptidoglykanů a zbytku teichoových kyselin. Příklady grampozitivních bakterií jsou stafylokoky Zlatý stafylokok našel na kůži.

The gramnegativní bakterie mají relativně tenkou buněčnou stěnu pouze s 10% peptidoglykanů, pokrytou vnější obálkou složenou z lipopolysacharidů a lipoproteinů. Příklady gramnegativních bakterií jsou meningokoky Neisseria meningitidis, původce meningokokové meningitidy.

Doména Bacteria (dříve nazývaná Eubacteria) představuje první větev rozdělení stromu života. Tato skupina představuje širokou škálu řad, z nichž můžeme zmínit:

  • Proteobakterie: Gramnegativní organismy jako např Escherichia coli a Salmonella sp.
  • Chlamydias: Gramnegativní aerobní patogeny, jako je Chlamydia trachomatis Y Chlamydia pneumoniae.
  • Spirochety: bakterie se zvlněnými tvary, jako např Spirochaeta halophila.
  • Sinice: bakterie provádějící fotosyntézu.
  • Grampozitivní bakterie: například laktobacily, které produkují kyselinu mléčnou a používají se při výrobě jogurtu.

Mohla by vás zajímat království přírody.

Rozdíly mezi archeaou a bakteriemi

Hlavní rozdíly mezi archeaou a bakteriemi jsou ve složení membrány a buněčné stěny, metabolismu a genetickém aparátu.

Složení plazmatické membrány

Rozdíly v fosfolipidech a buněčné membráně mezi archeai a bakteriemi.

Buněčná membrána archea se liší od bakterií v typ fosfolipidů které to tvoří. Membránové fosfolipidy bakterií jsou tvořeny dvěma lineárními řetězci mastných kyselin, spojenými esterovými vazbami s glycerolem s fosfátovou skupinou na třetím uhlíku. Membránu tvoří dvě vrstvy těchto fosfolipidů. Proto se nazývá lipidová dvojvrstva a je podobná membránové struktuře eukaryot..

Fosfolipidy v membráně archea jsou tvořeny dlouhými (20 až 25 atomy uhlíku) a rozvětvenými řetězci isoprenoidů, které jsou na každém konci spojeny etherovými vazbami s glycerolem, který má v tomto případě fosfátovou skupinu na první uhlík. Tento typ fosfolipidu tvoří lipidovou monovrstvu.

Buněčná stěna

Na rozdíl od bakterií buněčná stěna archea neobsahuje peptidoglykany a je tvořena bílkovinami, polysacharidy nebo glykoproteiny. Některé archea mají pseudopeptidoglykan s různými cukry v polysacharidu.

Metabolismus

Jednou z vlastností, která odlišuje určité druhy archea od bakterií, je jejich schopnost generovat methan z oxidu uhličitého a dalších organických sloučenin, jako je acetát a mravenčan. Ačkoli archaea může generovat svůj zdroj energie ze světla, neprovádí proces fotosyntézy, jako to dělají sinice..

Genetické stroje

Zpracování genetické informace v archaeách je více podobné eukaryotům než bakteriím. I když v bakteriální DNA existuje místo počátku replikace, archální DNA má několik míst zahájení replikace. První aminokyselinou při syntéze bílkovin v bakteriích je formyl-methionin, zatímco v archaeách je to methionin.

Viz také:

  • Eukaryotická buňka a prokaryotická buňka.
  • Virus a bakterie.

Zatím žádné komentáře