Διαφορές μεταξύ της αρχαίας και των βακτηρίων

ο καμάρες και το βακτήρια Πρόκειται για προκαρυώτες, μονοκύτταρα όντα των οποίων το γενετικό υλικό δεν περικλείεται σε ενδοκυτταρικό διαμέρισμα.

Αρχαία θεωρήθηκαν αρχικά βακτήρια, και στην πραγματικότητα ήταν γνωστά ως αρχαία. Χάρη στις μελέτες του Carl R. Οι Woese και οι τεχνολογικές εξελίξεις στη γενετική αλληλουχία, την αρχαία και τα βακτήρια διαχωρίστηκαν σε διαφορετικές φυλογενετικές ομάδες. Τώρα οι ζωντανοί οργανισμοί ταξινομούνται σε τρεις τομείς:

• Τομέα Βακτήριο: πού είναι τα βακτήρια.
• Τομέα Αρχαία: όπου περιλαμβάνονται οι καμάρες.
• Τομέα Ευκαρία: όπου περιλαμβάνονται όλα τα ευκαρυωτικά (φυτά, μύκητες και ζώα).

Αψίδες	Βακτήριο
Τομέα	Αρχαία	Βακτήριο
Άνθρακας δεσμός λιπιδίων	Αιθέρας	Αστήρ
Λιπιδική φωσφορική στήλη	1-φωσφορική γλυκερόλη	3-φωσφορική γλυκερόλη
Μεταβολισμός	Παρόμοια με τα βακτήρια	Βακτηριακός
Τοποθεσία	Εκτεταμένες, βρίσκονται σε ακραία περιβάλλοντα	Εκτενής
Συσκευές μεταγραφής	Μοιάζει με ευκαρυώτες	Βακτηριακός
Πυρήνας και οργανίδια	Απών	Απών
Μεθανογένεση	Παρόν	Απών
Παθογόνα	Δεν	Ναί
Ριζοσωματική RNA υπομονάδα	16 δ	16 δ
Κυψελοειδές τοίχωμα	Δεν περιέχει πεπτιδογλυκάνη	Περιέχει πεπτιδογλυκάνη
Σπόρια	Δεν σχηματίζουν σπόρια	Μερικά βακτήρια σχηματίζουν σπόρια
Παραδείγματα	Halobacterium salinarum	Escherichia coli

Αψίδες

Το Archaea είναι μικροσκοπικοί οργανισμοί που ανακαλύφθηκαν μόλις 130 χρόνια πριν, αν και αρχικά θεωρήθηκαν βακτήρια. Το Archaea αποτελεί τον τρίτο κλάδο του δέντρου της ζωής, μεταξύ βακτηρίων και ευκαρυωτικών.

Το πρώτο πλήρως ακολουθούμενο γονιδίωμα μιας αρχαίας ήταν αυτό του Methanococcus jannaschii δημοσιεύθηκε το 1996.

Χαρακτηριστικά της αρχαίας

Το Archaea έχει παρόμοια δομή με τα βακτήρια: κυκλικό DNA, μεμβράνη πλάσματος, κυτταρικό τοίχωμα, κυτταρόπλασμα και ριβοσώματα. Ωστόσο, η κυτταρική μεμβράνη της αρχαίας χαρακτηρίζεται από την ενσωμάτωση ισοπρενοειδών λιπιδίων με αιθερικούς δεσμούς συνδεδεμένους σε μία βάση γλυκερόλης-1-φωσφορικού.

Έχουν συστήματα επεξεργασίας πληροφοριών όπως βακτήρια και ευκαρυώτες, δηλαδή αντιγραφή, μεταγραφή και μετάφραση του DNA, αν και μοιάζουν περισσότερο με τα τελευταία.

Είναι μικροσκοπικού μεγέθους και μπορούν να είναι τόσο μικρά όσο 400-500 νανόμετρα. Έχουν σχήματα παρόμοια με τα βακτήρια: στρογγυλεμένα (κόκκοι), κυλινδρικά (βακίλια) και ακανόνιστα σχήματα. Στην πραγματικότητα, ο πρώτος τετραγωνικός μικροοργανισμός (Haloquadratum walsbyi) ήταν αρχαία που ανακαλύφθηκε το 1980 στη χερσόνησο του Σινά.

Η αρχαία μην φωτοσύνθεση και μην σχηματίζετε σπόρια. Παράγουν μεθάνιο από βιολογικές ενώσεις μέσω της διαδικασίας μεθανογένεσης.

Η αρχαία είναι όντα που μπορούν να ζήσουν σε ακραία περιβάλλοντα: ή πολύ υψηλές ή πολύ χαμηλές θερμοκρασίες. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο ταξινομούνται ως Extremophiles. Ωστόσο, δεν είναι όλοι οι Εξτρεμοφιλικοί οργανισμοί αρχαία, ούτε όλοι οι εξωφιλικοί Αρχαίοι.

Μέχρι τώρα, δεν είναι γνωστά παθογόνα αρχαία, δηλαδή να προκαλούν ασθένειες σε ζώα ή φυτά.

Τομέα Αρχαία

Η ταξινόμηση της αρχαίας ως ξεχωριστού τομέα προέκυψε από τις μελέτες του Carl Woese στα τέλη της δεκαετίας του 1960 χρησιμοποιώντας την ριβοσωμική αλληλουχία RNA ως δείκτη. Έτσι, αυτοί οι οργανισμοί σχηματίζουν έναν ξεχωριστό τομέα από τα βακτήρια και τους ευκαρυωτικούς τομείς Αρχαία, το οποίο με τη σειρά του παρουσιάζει διάφορα κύρια τμήματα ή σειρές που αναπτύσσονται καθώς μελετώνται νέα δείγματα.

Crenarchaeota

Τα περισσότερα είναι υπερθερμόφιλα και θερμοξέα. Τα θερμοακιδόφιλα (συμπεριλαμβανομένων των υπερθερμόφιλων, τα οποία αναπτύσσονται ταχύτερα πάνω από τους 80ºC) αποικίζουν ηφαιστειακά χερσαία περιβάλλοντα και υδροθερμικούς αεραγωγούς βαθέων υδάτων. Μπορούν να αναπτυχθούν παρουσία ή απουσία οξυγόνου και να είναι ετεροτροφικά ή αυτοτροφικά.

Παραδείγματα Crenarchaeota είναι Metallosphaera sedula (απομονωμένο από ένα ηφαίστειο στην Ιταλία) και Thermoproteus neutrophilus (βρέθηκαν σε θερμές πηγές).

Ευρυαρχαία

Ένας μεγάλος αριθμός οικογενειών με ποικίλους οικοτόπους είναι ομαδοποιημένοι σε αυτήν την άκρη. Για παράδειγμα, μεθανογόνα βρίσκονται σε αναερόβια υδρόβια περιβάλλοντα και στο γαστρεντερικό σωλήνα των ζώων, όπου συμμετέχετε στη μετατροπή της οργανικής ύλης χρησιμοποιώντας τα μεταβολικά προϊόντα βακτηρίων (για παράδειγμα CO₂, υδρογόνο Η₂, οξικό και μυρμηκικό) και μετατρέψτε τα σε μεθάνιο (CH₄).

Από την άλλη πλευρά, οι αλογοναρχίες ζουν σε υπεραλίνα περιβάλλοντα (όπως διαμερίσματα αλατιού, λίμνες και Νεκρά Θάλασσα) όπου αναπτύσσονται ως ετερότροπα, συχνά σε συνδυασμό με φωτοτροπικά φύκια. Η τετράγωνη καμάρα Haloquadratum walsbyi είναι ένας αλοφιλικός αντιπρόσωπος.

Nanoarcheota

Σε αυτήν την ομάδα ανήκει Nanoarcheum equitans, το μικρότερο τόξο (400 nm) που βρέθηκε μέχρι στιγμής. Ταυτοποιήθηκε ως μικρές κουκίδες που αναπτύχθηκαν δίπλα σε μια άλλη καμάρα (Νοσοκομείο Ignicoccus).

Thaumarchaeota

Αυτή η διαίρεση αναγνωρίστηκε το 2008 και τα μέλη της είναι ευρέως διαδεδομένα σε θαλάσσια περιβάλλοντα μέσης θερμοκρασίας. Ένα παράδειγμα είναι το Nitrosopumilus maritimus, βρέθηκε σε μια τροπική θαλάσσια δεξαμενή στο Seattle Aquarium στην Ουάσιγκτον (ΗΠΑ).

Βακτήρια

Τα βακτήρια είναι προκαρυωτικοί μονοκύτταροι μικροοργανισμοί, δηλαδή, δεν έχουν πυρήνα που ορίζεται από μια πυρηνική μεμβράνη. Διανέμεται ευρέως στη βιόσφαιρα και ήταν οι πρώτες προγονικές μορφές ζωής.

Υπάρχουν περισσότερα βακτηριακά κύτταρα στο ανθρώπινο σώμα από ότι υπάρχουν ανθρώπινα κύτταρα. Τα βακτήρια που βρίσκονται στο έντερο ονομάζονται γαστρεντερικό μικρόβιο και παίζουν θεμελιώδη ρόλο στην κατάσταση υγείας του ατόμου.

Από τη μεγάλη ποικιλία γνωστών βακτηριακών ειδών, μόνο μερικά είναι παθογόνα για τον άνθρωπο, η συντριπτική πλειονότητα είναι ακίνδυνη. Παραδείγματα παθογόνων ειδών είναι τα Haemophilus influenza (που μπορεί να προκαλέσει μηνιγγίτιδα και πνευμονία σε παιδιά κάτω των πέντε ετών) και Vibrio cholerae (προκαλεί χολέρα).

Χαρακτηριστικά βακτηρίων

Τα βακτηριακά κύτταρα διαθέτουν κυκλικό χρωμοσωμικό DNA, πλασμίδια, κυτταρική μεμβράνη, κυτταρόπλασμα, ριβοσώματα και κυτταρικό τοίχωμα.

ο βακτηριακό κυτταρικό τοίχωμα περιέχει πεπτιδογλυκάνες αποτελούμενες από πολυσακχαριδικές αλυσίδες που διασυνδέονται με ασυνήθιστα πεπτίδια. Λειτουργεί ως προστατευτικό στρώμα και σχηματίζει τα βακτήρια. Οι μορφές των βακτηρίων ποικίλλουν. Μπορούν να έχουν σφαιρικό, κυλινδρικό, σπιράλ ή σχήμα κόμμα.

Μερικά βακτήρια έχουν μια κάψουλα έξω από το κυτταρικό τοίχωμα. ο κάψουλα επιτρέπει στα βακτήρια να προσκολληθούν στις επιφάνειες, να προστατεύσουν από την αφυδάτωση και να προσβάλουν τα φαγοκυτταρικά κύτταρα.

ο πλασμίδια Είναι μικρά κομμάτια DNA που διαχωρίζονται από το κύριο DNA (χρωμοσωμικό DNA) και μπορούν να μεταδοθούν μεταξύ βακτηρίων.

Μερικά είδη έχουν μαστίγια που χρησιμοποιούνται για την κίνηση και το τσίλι που χρησιμοποιούνται για να κολλήσουν στις επιφάνειες.

Τομέα Βακτήριο

Τα βακτήρια χωρίζονται σε δύο μεγάλες ομάδες ανάλογα με την αντίδρασή τους σε μια τεχνική χρώσης: Gram-positive και Gram-negative. Αυτός ο λεκές εφευρέθηκε από τον Hans Christian Gram (1853-1938).

ο Θετικά κατά Gram βακτήρια Έχουν ένα κυτταρικό τοίχωμα αποτελούμενο από έως και 90% πεπτιδογλυκάνες και τα υπόλοιπα τεϊοϊκά οξέα. Παραδείγματα θετικών κατά Gram βακτηρίων είναι οι σταφυλόκοκκοι Η ασθένεια του σταφυλοκοκου βρέθηκαν στο δέρμα.

ο αρνητικά κατά gram βακτήρια Έχουν σχετικά λεπτό κυτταρικό τοίχωμα με μόνο 10% πεπτιδογλυκάνες, καλυμμένο από εξωτερικό περίβλημα αποτελούμενο από λιποπολυσακχαρίτες και λιποπρωτεΐνες. Παραδείγματα αρνητικών κατά Gram βακτηρίων είναι οι μηνιγγίτιδοκοκκοι Neisseria meningitidis, αιτιολογικός παράγοντας μηνιγγιτιδοκοκκικής μηνιγγίτιδας.

Ο τομέας των βακτηρίων (πρώην Eubacteria) αντιπροσωπεύει τον πρώτο κλάδο του δέντρου της διαίρεσης της ζωής. Αυτή η ομάδα παρουσιάζει μια μεγάλη ποικιλία σειρών για τις οποίες μπορούμε να αναφέρουμε:

• Πρωτεοβακτήρια: αρνητικοί κατά gram οργανισμοί όπως Escherichia coli και το Salmonella sp.
• Χλαμύδια: αρνητικοί κατά Gram αερόβιοι παθογόνοι οργανισμοί όπως Chlamydia trachomatis Γ Chlamydia pneumoniae.
• Spirochetes: βακτήρια με κυματιστά σχήματα όπως Spirochaeta halophila.
• Κυανοβακτήρια: βακτήρια που πραγματοποιούν φωτοσύνθεση.
• Θετικά κατά Gram βακτήρια: όπως οι γαλακτοβάκιλλοι, τα οποία παράγουν γαλακτικό οξύ και χρησιμοποιούνται στην παρασκευή γιαουρτιού.

Μπορεί να σας ενδιαφέρει το βασίλεια της φύσης.

Διαφορές μεταξύ της αρχαίας και των βακτηρίων

Οι κύριες διαφορές μεταξύ της αρχαίας και των βακτηρίων είναι στη σύνθεση της κυτταρικής μεμβράνης και του τοιχώματος, του μεταβολισμού και των γενετικών μηχανών.

Σύνθεση της μεμβράνης πλάσματος

Η κυτταρική μεμβράνη της αρχαίας διαφέρει από τα βακτήρια στο τύπος φωσφολιπιδίων που το συνθέτουν. Τα φωσφολιπίδια της βακτηριακής μεμβράνης αποτελούνται από δύο γραμμικές αλυσίδες λιπαρών οξέων, που συνδέονται με εστερικούς δεσμούς με μια γλυκερόλη με μια φωσφορική ομάδα στον τρίτο άνθρακα. Δύο στρώσεις αυτών των φωσφολιπιδίων αποτελούν τη μεμβράνη. Αυτός είναι ο λόγος που ονομάζεται λιπιδική διπλή στιβάδα και είναι παρόμοια με τη μεμβρανική δομή των ευκαρυωτικών.

Από την πλευρά τους, τα φωσφολιπίδια στη μεμβράνη archaea αποτελούνται από μεγάλες αλυσίδες (20 έως 25 άνθρακες) και διακλαδίζονται ισοπρενοειδών, τα οποία συνδέονται σε κάθε άκρο με αιθερικούς δεσμούς με γλυκερίνη, η οποία στην περίπτωση αυτή έχει φωσφορική ομάδα στην πρώτη άνθρακας. Αυτός ο τύπος φωσφολιπιδίου σχηματίζει λιπιδική μονοστιβάδα.

Κυψελοειδές τοίχωμα

Σε αντίθεση με τα βακτήρια, το κυτταρικό τοίχωμα της αρχαίας δεν περιέχει πεπτιδογλυκάνες και αποτελείται από πρωτεΐνες, πολυσακχαρίτες ή γλυκοπρωτεΐνες. Ορισμένες αρχαίες έχουν ψευδοπεπτιδογλυκάνη με διαφορετικά σάκχαρα στον πολυσακχαρίτη.

Μεταβολισμός

Ένα χαρακτηριστικό που διακρίνει ορισμένα είδη αρχαίας από βακτήρια είναι η ικανότητά τους παράγουν μεθάνιο από διοξείδιο του άνθρακα και άλλες οργανικές ενώσεις όπως οξικό και Μορφή. Αν και η αρχαία μπορεί να παράγει την πηγή ενέργειας από το φως, δεν πραγματοποιεί τη διαδικασία φωτοσύνθεσης, όπως κάνουν τα κυανοβακτήρια.

Γενετικά μηχανήματα

Η επεξεργασία γενετικών πληροφοριών στην αρχαία μοιάζει περισσότερο με ευκαρυωτικά παρά βακτήρια. Ενώ υπάρχει μια θέση προέλευσης αντιγραφής στο βακτηριακό DNA, το DNA του αρχαίου έχει πολλές θέσεις έναρξης αναπαραγωγής. Το πρώτο αμινοξύ στη σύνθεση πρωτεϊνών στα βακτήρια είναι η φορμυλ-μεθειονίνη, ενώ στην αρχαία είναι η μεθειονίνη.

Δείτε επίσης:

• Ευκαρυωτικά κύτταρα και προκαρυωτικά κύτταρα.
• Ιός και βακτήρια.