מה הם ההבדלים העיקריים בין ארכאה לחיידקים?

ה הבדלים עיקריים בין ארכאה לחיידקים הם מבוססים על היבטים מולקולריים-מבניים ומטבוליים שנוכל לפתח בהמשך. התחום הקדום טקסונומית קבוצות מיקרואורגניזמים unicellular בעלי מורפולוגיה תאים פרוקריוטים (ללא קרום או ממברנות גרעין של אברונים cytoplasmic), המאפיינים דומים לחיידקים.

עם זאת, יש גם תכונות להפריד ביניהם, שכן archaea מצוידים במנגנוני הסתגלות ספציפיים מאוד המאפשרים להם לחיות בסביבות של תנאים קיצוניים.

תחום החיידקים מכיל את הצורות הנפוצות ביותר של חיידקים הנקראים eubacteria, או חיידקים אמיתיים. אלה הם גם אורגניזמים תאיים, מיקרוסקופיים ופרוקריוטים שחיים בכל סביבה של תנאים מתונים.

אינדקס

• 1 התפתחות הטקסונומיה של הקבוצות הללו
• 2 מאפיינים דיפרנציאלים של ארכאה וחיידקים
  • 2.1 בית גידול
  • 2.2 פלזמה ממברנה
  • 2.3 קיר תא
  • 2.4 ריבוזומלית ribonucleic חומצה (rRNA)
  • 2.5 ייצור אנדוספרות
  • 2.6 תנועה
  • 2.7 פוטוסינתזה
• 3 הפניות

התפתחות הטקסונומיה של הקבוצות הללו

במאה הרביעית לפני הספירה סווגו היצורים החיים לשתי קבוצות בלבד: בעלי חיים וצמחים. ואן ליוונהוק, במאה השבע-עשרה, תוך שימוש במיקרוסקופ שבנה לעצמו, יכול היה להבחין במיקרואורגניזמים שעד אז היו בלתי נראים ומותאמים בשם פרוטוזואה "חיידקים" וחיידקים.

במאה השמונה עשרה, "החיות המיקרוסקופיות" שולבו בסיווג השיטתי של קרלוס לינאוס. באמצע המאה ה -19, ממלכה חדשה מקבצת את החיידקים: האקל הניח שיטה שיטתית המבוססת על שלוש ממלכות; ממלכות, פרוטוזואה ופטריות), ואורגניזמים ללא גרעין (חיידקים).

מאז, כמה ביולוגים הציעו מערכות סיווג שונות (Chatton 1937, קופלנד 1956, וויטאקר 1969) ואת הקריטריונים לסיווג מיקרואורגניזמים, בתחילה מעוגנת הבדלים מורפולוגיים הבדלים מכתימים (כתם גראם), הם הלכו להתבסס על הבדלים מטבוליים וביוכימיים.

בשנת 1990, קרל Woese, החלת טכניקות מולקולריות של רצף חומצות גרעין (ribosomal ribonucleic acid, rRNA), גילה כי בין מיקרואורגניזמים מקובצים כמו חיידקים, היו הבדלים פילוגנטיים גדולים מאוד.

תגלית זו הראתה כי פרוקריוטים הם לא קבוצה monophyletic (עם אב קדמון משותף) ו Woese אז הציע שלוש שנקרא תחומים אבולוציוני: קדומים, חיידקים ו Eukarya (אורגניזמים תא גרעיני).

מאפיינים דיפרנציאלים של ארכאה וחיידקים

אורגניזמים של Archaea ו חיידקים, יש מאפיינים משותפים כי שניהם unicellular חינם או מצטבר. הם לא הגדירו גרעין או organelles, יש להם גודל התא בין 1 ל 30μm בממוצע.

הם מציגים הבדלים משמעותיים ביחס להרכב המולקולרי של מבנים מסוימים ובביוכימיה של המטבוליזם שלהם.

בית גידול

מיני חיידקים חיים במגוון רחב של בתי גידול יש יישבו מליח ומתוקות, חמות וקרות סביבות, ביצות, משקעים ימיים וסדקי סלעים, וגם יכולים לחיות באוויר אטמוספרי.

הם יכולים לדור בכפיפה אחת עם אורגניזמים אחרים בתוך צינורות עיכול של חרקים, רכיכות ויונקים, חללים אוראליים, נשימות יונקים ואברי המין, ודם של חוליות.

כמו כן, המיקרואורגניזמים השייכים לחיידקים יכולים להיות טפילים, סימביונטות או משואות של דגים, שורשים וגבעולים של צמחים, של יונקים; הם יכולים להיות קשורים פטריות חזזית עם פרוטוזואה. הם יכולים גם להיות מזהמים מזון (בשר, ביצים, חלב, פירות ים, בין היתר).

המינים של קבוצת ארכאה, יש מנגנוני הסתגלות המאפשרים את חייהם בסביבות של תנאים קיצוניים; הם יכולים לחיות בטמפרטורות מתחת 0 ° C מעל 100 מעלות צלזיוס (הטמפרטורה כי חיידקים לא יכולים לסבול), ב חומצה אלקליין או חומצה קיצונית וריכוזי מלח הרבה יותר גבוה מאשר מי ים.

אורגניזמים מתנוגניים (המייצרים מתאן, CH₄) שייכים גם לתחום Archaea.

קרום פלזמה

המעטפה של התאים הפרוקריוטים, באופן כללי, נוצרת על ידי הממברנה הציטופלסמה, קיר התא והקפסולה.

קרום הפלסמה של האורגניזמים של קבוצת החיידק, אינו מכיל כולסטרול, ולא סטרואידים אחרים, אבל חומצות שומן ליניאריות קשורות לגליצרול על ידי אג"ח מסוג אסתר.

הממברנה של חברי הארכאה יכולה להיווצר על ידי bilayer או על ידי monolayer שומנים, אשר לא מכילים כולסטרול. פוספוליפידים בממברנה מורכבים מפחמימנים ארוכי שרשרת, מסועפים וקשורים לגליצרול באמצעות איגרות חוב מסוג אתר.

קיר סלולארי

באורגניזמים של קבוצת החיידקים, קיר התא נוצר על ידי peptidoglycans או murein. אורגניזמים ארכאיים יש קירות התא המכילים pseudopeptidoglycan, גליקופרוטאינים או חלבונים, כמו הסתגלות לתנאים סביבתיים קיצוניים.

בנוסף, הם יכולים להציג שכבה חיצונית של חלבונים גליקופרוטאינים, מכסה את הקיר.

חומצה ריבוזומלית ribonucleic (rRNA)

ה- rRNA הוא חומצה גרעין שמשתתפת בסינתזת החלבון - הפקת החלבונים שהתא מחייב למלא את תפקידיו ולפיתוחו - ומכוונת את השלבים הבינוניים של תהליך זה.

רצפי נוקליאוטידים בחומצות ribonucleal ribosomal שונים האורגניזמים חיידק ו חיידקים. עובדה זו התגלה על ידי קרל Woese בשנת 1990 מחקרים, אשר הביא את הפרדה לשתי קבוצות שונות לאורגניזמים הללו.

ייצור Endospore

כמה מחברי קבוצת החיידק יכולים לייצר מבני הישרדות הנקראים אנדוספורים. כאשר התנאים הסביבתיים הם מאוד שליליים, endospores יכול לשמור על יכולת הקיום שלהם במשך שנים, עם כמעט מטבוליזם.

נבגים אלה הם עמידים באופן יוצא דופן לחום, חומצות, קרינה וחומרים כימיים שונים. בקבוצת Archaea לא דווח על מינים בצורת endospores.

תנועה

כמה חיידקים יש flagella המספקים להם ניידות; את spirochetes יש נימה צירית שבאמצעותם הם יכולים לנוע נוזלי, צמיג התקשורת כגון בוצה חומוס.

כמה חיידקים סגולים וירוקים, cyanobacteria ו Archaea יש שלפוחית ​​גז המאפשרים להם לנוע על ידי הנפקה. למינים הארכאיים הידועים אין נספחים כמו פלגלות או חוטים.

פוטוסינתזה

בתחום החיידקים, ישנם סוגים של cyanobacteria שיכולים לבצע פוטוסינתזה חמצנית (אשר מייצרת חמצן), שכן יש להם כלורופיל ו phycobilins כמו פיגמנטים אביזר, תרכובות ללכוד אור השמש.

קבוצה זו מכילה גם אורגניזמים המבצעים פוטוסינתזת anoxygenic (המייצר חמצן) דרך שמש סופגת לחיידקים, כגון: חיידקי גופרית סגולה ירוקים או אדום אדום ולא גופריתיים, חיידקי גופרית ירוקים ושום גפריתי.

בתחום Archaea, לא היו מינים פוטוסינתטי דווחו, אבל הסוג האלבקטריום, של halophytes קיצוניים, הוא מסוגל לייצר טריפוספט אדנוזין (ATP), עם שימוש באור השמש ללא כלורופיל. הם בעלי פיגמנט סגול רשתית, אשר נקשר חלבונים הממברנה ויוצר מורכבת בשם bacteriorhodopsin.

קומפלקס בקטוריורודסין סופג אנרגיה מאור השמש וכאשר משוחררים יכול לשאוב יונים⁺ כדי החיצוני הסלולר ולקדם זרחון של ADP (אדנוזין diphosphate) ל ATP (אדנוזין triphosphate), שממנו מיקרואורגניזם מקבל אנרגיה.

הפניות

1. Barraclough T.G. and Nee, S. (2001). פילוגנטיקה ופיזור. מגמות אקולוגיה ואבולוציה. 16: 391-399.
2. Doolittle, W.F. (1999). סיווג פילוגנטי והעץ האוניברסלי. מדע 284: 2124-2128.
3. Keshri, V., Panda, A., Levasseur, A., Rolain, J., Pontarotti, P. and Raoult, D. (2018). ניתוח פילוגנומי של β-Lactamase ב Archaea ו חיידקים מאפשר זיהוי של חברים חדשים מכניסים. גנום ביולוגיה ואבולוציה. 10 (4): 1106-1114. גנום ביולוגיה ואבולוציה. 10 (4): 1106-1114. doi: 10.1093 / gbe / evy028
4. Whittaker, R. H. (1969). מושגים חדשים של ממלכות אורגניזמים. מדע 163: 150-161.
5. Woese, C.R., Kandler, O & Wheelis, M.L. (1990). לקראת מערכת טבעית של אורגניזמים: הצעה עבור תחומים Archaea, בקטריה ו Eukarya. הפקולטה למדעי הטבע. ארה"ב 87: 45-76.