Apakah perbezaan utama antara arkea dan bakteria?



The Perbezaan utama antara arkea dan bakteria mereka didasarkan pada aspek molekul struktur dan metabolik yang akan kita buat seterusnya. Domain Archaea kumpulan taksonomi unisel mikroorganisma mempunyai morfologi sel prokariot (tiada membran nuklear atau membran organel cytoplasmic), ciri-ciri yang menyerupai bakteria untuk.

Walau bagaimanapun, terdapat juga ciri-ciri yang memisahkannya, kerana arkea dilengkapi dengan mekanisme penyesuaian yang sangat spesifik yang membolehkan mereka hidup dalam persekitaran keadaan yang melampau.

Domain bakteri mengandungi bakteria yang paling banyak dipanggil eubacteria, atau bakteria sejati. Ini juga adalah organisme uniselular, mikroskopik, prokariotik yang hidup di mana-mana persekitaran keadaan sederhana.

Indeks

  • 1 Evolusi taksonomi kumpulan-kumpulan ini
  • 2 Ciri-ciri pembezaan Archaea dan Bakteria
    • 2.1 Habitat
    • 2.2 Membran plasma
    • 2.3 Dinding sel
    • 2.4 ribosomal ribonucleic acid (rRNA)
    • 2.5 Pengeluaran endospora
    • Pergerakan 2.6
    • 2.7 Photosynthesis
  • 3 Rujukan

Evolusi taksonomi kumpulan-kumpulan ini

Pada abad keempat SM, makhluk hidup dikelaskan kepada hanya dua kumpulan: haiwan dan tumbuhan. Van Leeuwenhoek, pada abad ketujuh belas, dengan menggunakan mikroskop yang telah didirikannya, diperhatikan mikroorganisma yang sehingga itu telah tidak dapat dilihat dan diterangkan di bawah nama dari "animalcules" kepada protozoa dan bakteria.

Pada abad kelapan belas, "haiwan mikroskopik" dimasukkan ke dalam klasifikasi sistematik Carlos Linnaeus. Pada pertengahan abad ke-19, sebuah kerajaan baru mengelompokkan bakteria: Haeckel merumuskan sistematik berdasarkan tiga kerajaan; kerajaan Plantae, kerajaan Animalia dan kerajaan Protista, yang menggabungkan mikroorganisma dengan nukleus (alga, protozoa dan kulat) dan organisma tanpa nukleus (bakteria).

Sejak itu, beberapa ahli biologi telah mencadangkan sistem yang berbeza klasifikasi (Chatton 1937, Copeland 1956, Whittaker 1969) dan kriteria untuk mengklasifikasikan mikroorganisma, pada mulanya berasaskan perbezaan morfologi dan perbezaan dalam pewarnaan (Gram noda), mereka pergi berdasarkan perbezaan metabolik dan biokimia.

Pada tahun 1990, Carl Woese teknik penjujukan molekul menggunakan asid nukleik (ribosom asid ribonucleic, rRNA), mendapati bahawa antara mikroorganisma dikumpulkan bakteria, terdapat perbezaan filogenetik sangat besar.

Penemuan ini menunjukkan bahawa prokariot tidak adalah kumpulan monophyletic (dengan moyang yang sama) dan Woese kemudian mencadangkan bahawa tiga domain evolusi dipanggil: Arkea, Bakteria dan Eukarya (organisma sel dinukleuskan).

Ciri-ciri pembezaan Archaea dan Bakteria

Organisme Archaea dan Bakteria, mempunyai ciri-ciri umum di mana kedua-duanya bebas atau diagregatkan secara uniselular. Mereka tidak mempunyai nukleus atau organelles yang ditentukan, mereka mempunyai saiz sel antara 1 hingga 30μm secara purata.

Mereka menunjukkan perbezaan yang ketara berkenaan dengan komposisi molekul beberapa struktur dan dalam biokimia metabolisme mereka.

Habitat

spesies bakteria hidup dalam pelbagai habitat telah dijajah payau dan persekitaran manis, panas dan sejuk, tanah paya, sedimen marin dan rekahan dalam batuan, dan juga boleh hidup di udara atmosfera.

Mereka boleh wujud bersama-sama dengan organisma lain dalam kawasan penghadaman serangga, moluska dan mamalia, rongga mulut, dan saluran pernafasan urogenital mamalia dan darah vertebrata.

Juga mikroorganisma yang dimiliki Bakteria boleh menjadi parasit, symbionts atau commensals ikan, akar dan batang tanaman, mamalia; mereka boleh dikaitkan dengan kulat lichen dan dengan protozoa. Mereka juga boleh menjadi makanan pencemar (daging, telur, susu, makanan laut, antara lain).

Spesies kumpulan Archaea, mempunyai mekanisme penyesuaian yang memungkinkan kehidupan mereka dalam persekitaran yang melampau; boleh hidup pada suhu di bawah 0 ° C dan ke atas 100 ° C (suhu tidak menyokong bakteria), pH atau garam kepekatan alkali berakhir asid dan lebih tinggi daripada air laut.

Organisma metanogenik (yang menghasilkan metana, CH4) juga tergolong dalam domain Archaea.

Membran plasma

Sampul sel prokariotik, secara umum, dibentuk oleh membran sitoplasma, dinding sel dan kapsul.

Membran plasma organisma kumpulan Bakteria, tidak mengandungi kolesterol, atau steroid lain, tetapi asid lemak linear terikat kepada gliserol oleh ikatan jenis ester.

Membran anggota Archaea boleh dibentuk oleh bilayer atau oleh monolayer lipid, yang tidak pernah mengandungi kolesterol. Phospholipid dalam membran terdiri daripada hidrokarbon rantaian panjang, bercabang dan terikat kepada gliserol oleh ikatan jenis eter.

Dinding sel

Dalam organisma kumpulan bakteria, dinding sel terbentuk oleh peptidoglycans atau murein. Organisme Archaea mempunyai dinding sel yang mengandungi pseudopeptidoglycan, glikoprotein atau protein, sebagai penyesuaian kepada keadaan alam sekitar yang melampau.

Selain itu, mereka boleh membentangkan lapisan luar protein dan glikoprotein, yang meliputi dinding.

Asid ribonucleic ribosom (rRNA)

RRNA adalah asid nukleik yang terlibat dalam sintesis protein -Pengeluaran protein memerlukan sel untuk melaksanakan fungsinya dan perkembangannya, mengarahkan langkah perantaraan proses ini.

Urutan nukleotida dalam asid ribonucleic ribosomal berbeza dalam organisma Archaea dan Bakteria. Fakta ini telah ditemui oleh Carl Woese dalam kajiannya pada 1990, yang mengakibatkan pemisahan menjadi dua kumpulan yang berbeza untuk organisma ini.

Pengeluaran endospore

Sesetengah ahli kumpulan Bakteria boleh menghasilkan struktur survival yang dipanggil endospora. Apabila keadaan persekitaran sangat buruk, endospora dapat mengekalkan daya maju mereka selama bertahun-tahun, dengan hampir tidak ada metabolisme.

Spora ini sangat tahan terhadap haba, asid, radiasi dan pelbagai agen kimia. Dalam kumpulan Archaea, tiada spesies yang membentuk endospora telah dilaporkan.

Pergerakan

Sesetengah bakteria mempunyai flagella yang memberi mereka mobiliti; spirochetes mempunyai filamen paksi dengan cara yang mereka boleh bergerak dalam media cecair, likat seperti enapcemar dan humus.

Beberapa bakteria ungu dan hijau, cyanobacteria dan Archaea mempunyai vesikel gas yang membolehkan mereka bergerak melalui pengapungan. Spesies Archaea yang diketahui tidak mempunyai appendages seperti flagella atau filamen.

Fotosintesis

Di dalam bakteria domain, ada spesies cyanobacteria yang dapat melakukan fotosintesis oksigen (yang menghasilkan oksigen), kerana mereka mempunyai klorofil dan phycobilins sebagai pigmen aksesori, sebatian yang menangkap sinar matahari.

Kumpulan ini juga mengandungi organisma yang melakukan fotosintesis anoxygenic (yang menghasilkan oksigen) melalui bacteriochlorophyll menyerap cahaya matahari, seperti: bakteria merah hijau sulfur ungu atau merah dan tidak berapi-api, bakteria sulfur hijau dan tiada sulfurous.

Di domain Archaea, spesies fotosintesis tidak dilaporkan, tetapi genusnya Halobacterium, daripada halophytes yang melampau, mampu menghasilkan adenosine trifosfat (ATP), dengan menggunakan cahaya matahari tanpa klorofil. Mereka mempunyai pigmen ungu retina, yang mengikat protein membran dan membentuk kompleks yang dipanggil bacteriorhodopsin.

Kompleks bacteriorhodopsin menyerap tenaga dari cahaya matahari dan apabila dilepaskan boleh mengepam ion H+ di luar sel dan menggalakkan pemfosforilan ADP (difosfat trifosfat) ATP (adenosina trifosfat), yang mendapat tenaga mikroorganisma.

Rujukan

  1. Barraclough T.G. dan Nee, S. (2001). Phylogenetics and speciation. Trend dalam Ekologi dan Evolusi. 16: 391-399.
  2. Doolittle, W.F. (1999). Klasifikasi filogenetik dan pokok sejagat. Sains 284: 2124-2128.
  3. Keshri, V., Panda, A., Levasseur, A., Rolain, J., Pontarotti, P. dan Raoult, D. (2018). Analisis Phylogenomic β-Laktamase di Archaea dan Bakteria Membolehkan Pengenalpastian Anggota Baru Putative. Genome Biology and Evolution. 10 (4): 1106-1114. Genome Biology and Evolution. 10 (4): 1106-1114. doi: 10.1093 / gbe / evy028
  4. Whittaker, R. H. (1969). Konsep baru kerajaan organisma. Sains 163: 150-161.
  5. Woese, C.R., Kandler, O. dan Wheelis, M.L. (1990). Ke arah sistem semulajadi organisma: cadangan untuk domain Archaea, Bakteria dan Eukarya. Prosiding Akademi Sains Asli. Amerika Syarikat 87: 45-76.