Archaea és baktériumok közötti különbségek

A boltívek és a baktériumok ezek prokarióták, egysejtű élőlények, amelyek genetikai anyaga nincs bezárva intracelluláris rekeszbe.

Az archeákat kezdetben baktériumnak tekintették, és valójában archeának hívták őket. Carl R. tanulmányainak köszönhetően A genetikai szekvenálás, az archeák és a baktériumok nyomát és technológiai fejlődését különféle filogenetikai csoportokra osztották szét. Az élő organizmusokat három tartományba sorolják:

• Tartomány Baktérium: hol vannak a baktériumok.
• Tartomány Archaea: ahol a boltívek szerepelnek.
• Tartomány Eukarya: ahol az összes eukarióta (növény, gomba és állat) szerepel.

Ívek	Baktérium
Tartomány	Archaea	Baktérium
A lipidek szénkötése	Éter	Észter
Lipid-foszfát oszlop	Glicerin-1-foszfát	Glicerin-3-foszfát
Anyagcsere	Hasonló a baktériumokhoz	Baktériumos
Elhelyezkedés	Kiterjedt, szélsőséges környezetben találhatók	Kiterjedt
Átírási készülék	Eukariótákra hasonlít	Baktériumos
Nucleus és organellák	Hiányzó	Hiányzó
Metanogenezis	Ajándék	Hiányzó
Kórokozók	Nem	Igen
Riboszomális RNS alegység	16S	16S
Sejtfal	Nem tartalmaz peptidoglikánt	Peptidoglikánt tartalmaz
Spórák	Nem képeznek spórákat	Egyes baktériumok spórákat képeznek
Példák	Halobacterium salinarum	Escherichia coli

Ívek

Az archeák mikroszkopikus organizmusok, amelyeket alig 130 évvel ezelőtt fedeztek fel, bár kezdetben baktériumoknak gondolták őket. Az archeák alkotják az életfa harmadik ágát, a baktériumok és az eukarióták között.

Az archeák első teljesen szekvenált genomja a Methanococcus jannaschii megjelent 1996-ban.

Az archeák jellemzői

Az archeák szerkezete hasonló a baktériumokhoz: körkörös DNS, plazmamembrán, sejtfal, citoplazma és riboszómák. Az archeák sejtmembránját azonban az jellemzi, hogy izoprenoid lipideket építenek be egy éterkötéssel, amely egy glicerin-1-foszfát bázishoz kapcsolódik.

Olyan információfeldolgozó rendszerekkel rendelkeznek, mint a baktériumok és az eukarióták, vagyis a DNS-replikáció, a transzkripció és a transzláció, bár inkább hasonlítanak az utóbbiakhoz.

Mikroszkopikus méretűek és akár 400-500 nanométeresek is lehetnek. Formájuk hasonló a baktériumokhoz: lekerekített (cocci), hengeres (bacilus) és szabálytalan alakú. Valójában az első négyzet alakú mikroorganizmus (Haloquadratum walsbyi) egy arche, amelyet 1980-ban fedeztek fel a Sínai-félszigeten.

Az archeák ne fotoszintetizáljon és ne képezzen spórát. A metanogenezis folyamán biológiai vegyületekből állítanak elő metánt.

Az archeák vannak lények, amelyek extrém környezetben élhetnek: vagy nagyon magas vagy nagyon alacsony hőmérséklet. Ezért osztályozzák őket extremofilek közé. Azonban nem minden extrémophil organizmus archaea, és nem is minden archaea extremophil.

Mindeddig nem ismertek olyan patogén archeák, amelyek állatokban vagy növényekben betegséget okoznak.

Tartomány Archaea

Az archeák külön doménként történő besorolása Carl Woese 1960-as évek végi tanulmányaiból származott, amelyekben a riboszomális RNS szekvenciát használták markerként. Így ezek az organizmusok külön önterületet képeznek a baktériumoktól és az eukariótáktól, a domént Archaea, amely viszont több fő tagolást vagy sort mutat be, amelyek új példányok tanulmányozása során nőnek.

Crenarchaeota

A legtöbben hipertermofilek és termoacidofilek. A termoacidofilek (beleértve a hipertermofileket is, amelyek gyorsabban növekednek 80 ° C fölött) kolonizálják a vulkáni szárazföldi környezetet és a mélytengeri hidrotermikus szellőzőket. Növekedhetnek oxigén jelenlétében vagy hiányában, és heterotróf vagy autotróf lehet.

Crenarchaeota például Metallosphaera sedula (egy olaszországi vulkántól izolálva) és Thermoproteus neutrophilus (forró forrásokban található).

Euryarchaeota

Ezen a szélen nagyszámú, változatos élőhelyű család csoportosul. Például, metanogének anaerob vízi környezetben és az állatok gyomor-bél traktusában találhatók, ahol részt vehetnek a szerves anyagok átalakításában a baktériumok anyagcseretermékeinek felhasználásával ( példa CO₂hidrogén H₂, acetát és formiát) és metánné (CH₄).

Másrészről a haloarcheák hipersáliás környezetben élnek (például sós lapokban, tavakban és a Holt-tengerben), ahol heterotrófként nőnek, gyakran fototróp algákkal társítva. A négyzet alakú boltív Haloquadratum walsbyi ez egy halofil képviselő.

Nanoarcheota

Ebbe a csoportba tartozik Nanoarcheum equitans, az eddig talált legkisebb boltív (400 nm). Kis pontokként azonosították, amelyek egy másik boltív mellett nőttek (Ignicoccus hospitalis).

Thaumarchaeota

Ezt a megosztottságot 2008-ban ismerték el, és tagjai széles körben elterjedtek közepes hőmérsékletű tengeri környezetben. Példa erre a Nitrosopumilus maritimus, egy trópusi tengeri tartályban találtak a washingtoni Seattle Akváriumban (USA).

Baktériumok

A baktériumok vannak prokarióta egysejtű mikroorganizmusokvagyis nem rendelkeznek egy magmembrán által meghatározott maggal. Széles körben elterjedt a bioszférában, és ők voltak az első ősi életformák.

Az emberi testben több a baktériumsejt, mint az emberi sejtben. A bélben található baktériumokat ún gyomor-bél mikrobiom és alapvető szerepet játszanak az egyén egészségi állapotában.

Az ismert baktériumfajok sokféle közül csak néhány emberre patogén, túlnyomó többsége ártalmatlan. A kórokozó fajokra példák a Haemophilus influenza (ami agyhártyagyulladást és tüdőgyulladást okozhat öt évnél fiatalabb gyermekeknél) és a Vibrio cholerae (kolerát okoz).

A baktériumok jellemzői

A baktériumsejtek körkörös kromoszómális DNS-sel, plazmidokkal, sejtmembránnal, citoplazmával, riboszómákkal és sejtfalral rendelkeznek.

A baktérium sejtfal szokatlan peptidekkel összekapcsolt poliszacharid-láncokból álló peptidoglikánokat tartalmaz. Védőrétegként működik és formálja a baktériumokat. A baktériumok formái változatosak; Lehetnek gömb alakúak, hengeresek, spirálisak vagy vessző alakúak.

Néhány baktériumnak van egy kapszulája a sejtfalon kívül. A kapszula lehetővé teszi a baktériumok tapadását a felületeken, védelmet nyújt a kiszáradással és a fagocita sejtek támadásával szemben.

A plazmidok Kis DNS-darabok, amelyek el vannak választva a fő DNS-től (kromoszomális DNS-től), és amelyek a baktériumok között átvihetők.

Bizonyos fajoknak vannak mozdulataik, és a felületekhez tapadó piliák.

Tartomány Baktérium

A baktériumokat két nagy csoportra osztják a festési technikára adott reakciójuk szerint: Gram-pozitív és Gram-negatív. Ezt a foltot Hans Christian Gram (1853-1938) találta fel.

A Gram-pozitív baktériumok sejtfaluk legfeljebb 90% peptidoglikánból és a többi teichoinsavból áll. Gram-pozitív baktériumok például a staphylococcusok Staphylococcus aureus megtalálható a bőrön.

A gram-negatív baktériumok viszonylag vékony sejtfaluk van, csupán 10% peptidoglikánnal, amelyet egy lipopoliszacharidokból és lipoproteinekből álló külső burkolat borít. Gram-negatív baktériumok például a meningococcusok Neisseria meningitidis, a meningococcusos agyhártyagyulladás kórokozója.

A Bacteria domén (korábbi nevén Eubacteria) az életfa felosztásának első ágát képviseli. Ez a csoport nagyon sokféle sort mutat be, amelyek közül megemlíthetjük:

• Proteobaktériumok: Gram-negatív organizmusok, mint pl Escherichia coli és a Salmonella sp.
• Chlamydias: Gram-negatív aerob patogén organizmusok, mint pl Chlamydia-fertőzés Y Chlamydia pneumoniae.
• Spirochéták: hullámos formájú baktériumok, mint pl Spirochaeta halophila.
• Cianobaktériumok: fotoszintézist végző baktériumok.
• Gram-pozitív baktériumok: például tejsavat termelő laktobacillusok, amelyeket joghurt készítéséhez használnak.

Lehet, hogy érdekli a a természet királyságai.

Archaea és baktériumok közötti különbségek

A fő különbségek az archeák és a baktériumok között a sejtmembrán és a fal összetételében, az anyagcserében és a genetikai gépezetben mutatkoznak meg.

A plazmamembrán összetétele

Az archaea sejtmembránja különbözik a baktériumoktól a típusú foszfolipidek amelyek alkotják. A baktérium membrán foszfolipidek két lineáris zsírsavláncból állnak, amelyek észterkötésekkel kapcsolódnak egy glicerinhez, amelynek foszfátcsoportja a harmadik szénatomon található. Ezen foszfolipidek két rétege alkotja a membránt. Ezért lipid kettős rétegnek nevezik, és hasonló az eukarióták membránszerkezetéhez.

Az archaea membránban lévő foszfolipidek a maguk részéről hosszú láncokból (20-25 szénatom) és elágazó láncokból állnak. izoprenoidok, amelyek mindkét végén éterkötésekkel kapcsolódnak egy glicerinhez, amelynek ebben az esetben foszfátcsoportja van az első szén. Ez a fajta foszfolipid lipid monoréteget képez.

Sejtfal

A baktériumokkal ellentétben az archeák sejtfala nem tartalmaz peptidoglikánokat, és fehérjékből, poliszacharidokból vagy glikoproteinekből áll. Egyes archeákban pszeudopeptidoglikán található, a cukrokban a poliszacharidban.

Anyagcsere

Az egyik jellemző, amely megkülönbözteti az archaea bizonyos fajait a baktériumoktól, az a képességük metánt állít elő széndioxidból és más szerves vegyületekből, például acetátból és Formátum. Bár az archeák fényből képesek előállítani energiaforrásukat, nem a fotoszintézis folyamatát hajtják végre, mint a cianobaktériumok.

Genetikai gépezet

Az archeákban a genetikai információ feldolgozása inkább eukariótákra, mint baktériumokra hasonlít. Míg a baktérium DNS-ben van replikációs kezdőhely, addig a régészeti DNS-nek több replikációs iniciációs helye van. A baktériumok fehérjeszintézisében az első aminosav a formil-metionin, míg az archeákban a metionin.

Lásd még:

• Eukarióta sejt és prokarióta sejt.
• Vírus és baktériumok.