Differenze tra archaea e batteri

Il archi e il batteri sono procarioti, esseri viventi unicellulari il cui materiale genetico non è racchiuso in un compartimento intracellulare.

Gli Archaea erano inizialmente considerati batteri, e infatti erano conosciuti come Archaea. Grazie agli studi di Carl R. I problemi ei progressi tecnologici nel sequenziamento genetico, archaea e batteri sono stati separati in diversi gruppi filogenetici. Ora gli organismi viventi sono classificati in tre domini:

• Dominio Batterio: dove sono i batteri.
• Dominio Archea: dove sono inclusi gli archi.
• Dominio Eucaria: dove sono inclusi tutti gli eucarioti (piante, funghi e animali).

archi	Batterio
Dominio	Archea	Batterio
Legame carbonioso dei lipidi	Etere	Estere
Colonna di fosfato lipidico	Glicerolo-1-fosfato	Glicerolo-3-fosfato
Metabolismo	Simile ai batteri	batterico
Posizione	Ampia, si trovano in ambienti estremi	Ampia
Apparato di trascrizione	Simile agli eucarioti	batterico
Nucleo e organelli	Assente	Assente
metanogenesi	Presente	Assente
agenti patogeni	Non	sì
Subunità RNA ribosomiale	16S	16S
parete cellulare	Non contiene peptidoglicano	Contiene peptidoglicano
spore	Non formano spore	Alcuni batteri formano spore
Esempi	Halobacterium salinarum	Escherichia coli

archi

Gli archaea sono organismi microscopici scoperti solo 130 anni fa, anche se inizialmente si pensava che fossero batteri. Gli archaea costituiscono il terzo ramo dell'albero della vita, tra batteri ed eucarioti.

Il primo genoma completamente sequenziato di un archaea è stato quello di Methanococcus jannaschii pubblicato nel 1996.

Caratteristiche degli archea

Gli archaea hanno una struttura simile ai batteri: DNA circolare, membrana plasmatica, parete cellulare, citoplasma e ribosomi. Tuttavia, la membrana cellulare dell'archaea è caratterizzata dall'incorporazione di lipidi isoprenoidi con legami eterei attaccati a una base di glicerolo-1-fosfato.

Hanno sistemi di elaborazione delle informazioni come batteri ed eucarioti, cioè replicazione, trascrizione e traduzione del DNA, sebbene siano più simili a quest'ultimo.

Sono di dimensioni microscopiche e possono raggiungere i 400-500 nanometri. Hanno forme simili ai batteri: rotonde (cocchi), cilindriche (bacilli) e irregolari. Infatti, il primo microrganismo quadrato (Haloquadratum walsbyi) era un arche scoperto nel 1980 nella penisola del Sinai.

gli archea non fotosintetizza e non forma spore. Producono metano da composti biologici attraverso il processo di metanogenesi.

Gli archea sono esseri che possono vivere in ambienti estremi: o temperature molto alte o molto basse. Ecco perché sono classificati come estremofili. Tuttavia, non tutti gli organismi estremofili sono archaea, né tutti gli archei sono estremofili.

Fino ad ora non sono noti archaea patogeni, cioè che causano malattie negli animali o nelle piante.

Dominio Archea

La classificazione dell'archaea come dominio distinto è nata dagli studi di Carl Woese alla fine degli anni '60 utilizzando la sequenza di RNA ribosomiale come marker. Pertanto, questi organismi formano un dominio autonomo separato da batteri ed eucarioti, dominio Archea, che a sua volta presenta diverse divisioni principali o file che crescono man mano che vengono studiati nuovi esemplari.

Crenarchaeota

La maggior parte sono ipertermofili e termoacidofili. I termoacidofili (compresi gli ipertermofili, che crescono più velocemente sopra gli 80°C) colonizzano gli ambienti terrestri vulcanici e le bocche idrotermali di acque profonde. Possono crescere in presenza o assenza di ossigeno ed essere eterotrofi o autotrofi.

Esempi di Crenarchaeota sono Metallosphaera sedula (isolato da un vulcano in Italia) e Termoproteo neutrofilo (trovato nelle sorgenti termali).

Euryarcheota

Su questo bordo è raggruppato un gran numero di famiglie con habitat diversi. Per esempio, metanogeni si trovano negli ambienti acquatici anaerobici e nel tratto gastrointestinale degli animali, dove partecipare alla conversione della materia organica utilizzando i prodotti metabolici dei batteri (per esempio CO₂, idrogeno H₂, acetato e formiato) e convertirli in metano (CH₄).

Le haloarchaeas vivono invece in ambienti ipersalini (come le saline, i laghi e il Mar Morto) dove crescono come eterotrofi, spesso in associazione con alghe fototropiche. L'arco quadrato Haloquadratum walsbyi è un rappresentante alofilo.

Nanoarcheota

A questo gruppo appartiene Nanoarcheum equitans, l'arco più piccolo (400 nm) trovato finora. È stato identificato come piccoli punti che crescevano accanto a un altro arco (Ignicoccus hospitalis).

Thaumarchaeota

Questa divisione è stata riconosciuta nel 2008 e i suoi membri sono ampiamente diffusi in ambienti marini a media temperatura. Un esempio è il Nitrosopumilus maritimus, trovato in una vasca marina tropicale al Seattle Aquarium di Washington (USA).

batteri

I batteri sono microrganismi unicellulari procarioti, cioè non hanno un nucleo definito da una membrana nucleare. È ampiamente distribuito nella biosfera e furono le prime forme di vita ancestrali.

Ci sono più cellule batteriche nel corpo umano che cellule umane. I batteri che risiedono nell'intestino sono chiamati microbioma gastrointestinale e svolgono un ruolo fondamentale nello stato di salute dell'individuo.

Della grande varietà di specie batteriche conosciute, solo poche sono patogene per l'uomo, la stragrande maggioranza è innocua. Esempi di specie patogene sono il Haemophilus influenza (che può causare meningite e polmonite nei bambini di età inferiore ai cinque anni) e il Vibrio cholerae (causando il colera).

Caratteristiche dei batteri

Le cellule batteriche possiedono DNA cromosomico circolare, plasmidi, membrana cellulare, citoplasma, ribosomi e parete cellulare.

Il parete cellulare batterica contiene peptidoglicani composti da catene di polisaccaridi che sono interconnesse con peptidi insoliti. Funziona come uno strato protettivo e modella i batteri. Le forme dei batteri sono varie; Possono essere sferici, cilindrici, a spirale oa forma di virgola.

Alcuni batteri hanno una capsula al di fuori della parete cellulare. Il capsula permette ai batteri di aderire alle superfici, proteggendo dalla disidratazione e dall'attacco dei fagociti.

Il plasmidi Sono piccoli pezzi di DNA che sono separati dal DNA principale (DNA cromosomico) e che possono essere trasmessi tra batteri.

Alcune specie hanno flagelli che vengono utilizzati per la locomozione e pili che vengono utilizzati per aderire alle superfici.

Dominio Batterio

I batteri sono divisi in due grandi gruppi in base alla loro reazione a una tecnica di colorazione: Gram-positivi e Gram-negativi. Questa macchia è stata inventata da Hans Christian Gram (1853-1938).

Il Batteri Gram-positivi hanno una parete cellulare composta fino al 90% da peptidoglicani e il resto da acidi teicoici. Esempi di batteri Gram-positivi sono gli stafilococchi Staphylococcus aureus trovato sulla pelle.

Il batteri gram-negativi hanno una parete cellulare relativamente sottile con solo il 10% di peptidoglicani, ricoperta da un involucro esterno composto da lipopolisaccaridi e lipoproteine. Esempi di batteri Gram-negativi sono i meningococchi Neisseria meningitidis, agente eziologico della meningite meningococcica.

Il dominio dei batteri (precedentemente chiamato Eubatteri) rappresenta il primo ramo della divisione dell'albero della vita. Questo gruppo presenta una grande varietà di filari di cui possiamo citare:

• Proteobatteri: organismi Gram-negativi come Escherichia coli e il Salmonella sp.
• Clamidia: organismi patogeni aerobi Gram-negativi come Chlamydia trachomatis sì Chlamydia pneumoniae.
• Spirochete: batteri dalle forme ondulate come Spirochaeta halophila.
• Cianobatteri: batteri che svolgono la fotosintesi.
• Batteri Gram-positivi: come i lattobacilli, che producono acido lattico e vengono utilizzati nella produzione dello yogurt.

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Differenze tra archaea e batteri

Le principali differenze tra archaea e batteri sono nella composizione della membrana cellulare e della parete, nel metabolismo e nel meccanismo genetico.

Composizione della membrana plasmatica

La membrana cellulare dell'archaea differisce dai batteri nella tipo di fosfolipidi che lo compongono. I fosfolipidi di membrana batterica sono costituiti da due catene lineari di acidi grassi, legate da legami esteri ad un glicerolo con un gruppo fosfato sul terzo carbonio. Due strati di questi fosfolipidi costituiscono la membrana. Ecco perché è chiamato doppio strato lipidico ed è simile alla struttura della membrana degli eucarioti.

Da parte loro, i fosfolipidi nella membrana degli archei sono costituiti da lunghe catene (da 20 a 25 atomi di carbonio) e ramificate di isoprenoidi, che sono attaccati a ciascuna estremità da legami eterei a un glicerolo, che in questo caso ha un gruppo fosfato nel primo carbonio. Questo tipo di fosfolipide forma un monostrato lipidico.

parete cellulare

A differenza dei batteri, la parete cellulare degli archei non contiene peptidoglicani ed è costituita da proteine, polisaccaridi o glicoproteine. Alcuni archaea hanno uno pseudopeptidoglicano con diversi zuccheri nel polisaccaride.

Metabolismo

Una caratteristica che distingue alcune specie di archaea dai batteri è la loro capacità di generare metano da anidride carbonica e altri composti organici come acetato e Formato. Sebbene gli archaea possano generare la loro fonte di energia dalla luce, non svolgono il processo di fotosintesi, come fanno i cianobatteri.

Macchinari genetici

L'elaborazione delle informazioni genetiche negli archaea è più simile agli eucarioti che ai batteri. Mentre esiste un sito di origine della replicazione nel DNA batterico, il DNA archeologico ha diversi siti di inizio della replicazione. Il primo amminoacido nella sintesi proteica nei batteri è la formil-metionina, mentre negli archei è la metionina.

Guarda anche:

• Cellula eucariotica e cellula procariotica.
• Virus e batteri.