อะไรคือความแตกต่างที่สำคัญระหว่างอาร์เคียและแบคทีเรีย?

ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างอาร์เคียและแบคทีเรีย พวกมันอยู่บนพื้นฐานของโครงสร้างโมเลกุลและเมตาบอลิซึมที่เราจะพัฒนาต่อไป โดเมน Archaea จัดกลุ่มจุลินทรีย์ที่มีเซลล์เดียวแบบ taxonomically ที่มีสัณฐานวิทยาของเซลล์โปรคาริโอต (โดยไม่มีเยื่อหุ้มนิวเคลียร์หรือเยื่อหุ้มเซลล์ organtoplasmic) ที่มีลักษณะคล้ายกับแบคทีเรีย.

อย่างไรก็ตามยังมีคุณสมบัติที่แยกพวกเขาเนื่องจาก Archaea มีการติดตั้งกลไกการปรับตัวที่เฉพาะเจาะจงมากที่ช่วยให้พวกเขาอาศัยอยู่ในสภาพแวดล้อมของ สภาวะสุดขั้ว.

โดเมนของแบคทีเรียประกอบด้วยแบคทีเรียที่เรียกว่ายูยูเรียหรือแบคทีเรียที่แท้จริง เหล่านี้ยังเป็นสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียว, กล้องจุลทรรศน์, โปรคาริโอตที่อาศัยอยู่ในสภาพแวดล้อมใด ๆ ของ เงื่อนไขปานกลาง.

ดัชนี

• 1 วิวัฒนาการของอนุกรมวิธานของกลุ่มเหล่านี้
• 2 ลักษณะที่แตกต่างของ Archaea และแบคทีเรีย
  • 2.1 Habitat
  • 2.2 พลาสมาเมมเบรน
  • 2.3 ผนังเซลล์
  • 2.4 ribosomal ribonucleic acid (rRNA)
  • 2.5 การผลิตเอนโดสปอร์
  • 2.6 การเคลื่อนไหว
  • 2.7 การสังเคราะห์ด้วยแสง
• 3 อ้างอิง

วิวัฒนาการของอนุกรมวิธานของกลุ่มเหล่านี้

ในศตวรรษที่สี่ก่อนคริสต์ศักราชสิ่งมีชีวิตถูกจำแนกออกเป็นสองกลุ่มเท่านั้น: สัตว์และพืช Van Leeuwenhoek ในศตวรรษที่สิบเจ็ดโดยใช้กล้องจุลทรรศน์ที่เขาสร้างขึ้นมาเองสามารถสังเกตจุลินทรีย์ที่จนกระทั่งมองไม่เห็นและอธิบายภายใต้ชื่อ "animas" โปรโตซัวและแบคทีเรีย.

ในศตวรรษที่สิบแปด "สัตว์กล้องจุลทรรศน์" ถูกรวมเข้าไปในการจำแนกประเภทของ Carlos Linnaeus อย่างเป็นระบบ ในช่วงกลางของศตวรรษที่ 19 กลุ่มแบคทีเรียกลุ่มใหม่: Haeckel วางระบบบนพื้นฐานของสามอาณาจักร Kingdom Plantae, Kingdom Animalia และ Kingdom Protista ซึ่งจัดกลุ่มจุลินทรีย์ที่มีนิวเคลียส (สาหร่ายโปรโตซัวและเชื้อรา) และสิ่งมีชีวิตที่ไม่มีนิวเคลียส (แบคทีเรีย).

ตั้งแต่วันนี้นักชีววิทยาหลายคนได้เสนอระบบการจำแนกประเภทที่แตกต่างกัน (Chatton ในปี 1937 โคปแลนด์ในปี 1956, Whittaker ในปี 1969) และเกณฑ์สำหรับการจำแนกเชื้อจุลินทรีย์เริ่มแรกขึ้นอยู่กับความแตกต่างทางสัณฐานวิทยาและความแตกต่าง พวกเขาจะขึ้นอยู่กับความแตกต่างของการเผาผลาญและชีวเคมี.

ในปี 1990 Carl Woese ใช้เทคนิคระดับโมเลกุลของการจัดลำดับกรดนิวคลีอิก (ribosomal ribonucleic acid, rRNA) ค้นพบว่าในบรรดาจุลินทรีย์ที่จัดกลุ่มเป็นแบคทีเรียมีความแตกต่างทางพันธุกรรมมาก.

การค้นพบนี้แสดงให้เห็นว่าโปรคาริโอตไม่ใช่กลุ่มโมโนฟิล (มีบรรพบุรุษร่วมกัน) และ Woese เสนอโดเมนวิวัฒนาการสามโดเมนที่เขาตั้งชื่อว่า: Archaea, แบคทีเรียและ Eukarya (สิ่งมีชีวิตของเซลล์นิวเคลียส).

ลักษณะที่แตกต่างของ Archaea และแบคทีเรีย

สิ่งมีชีวิตของอาร์เคียและแบคทีเรียมีลักษณะร่วมกันว่าทั้งคู่เป็นอิสระหรือรวมกัน พวกเขาไม่ได้กำหนดนิวเคลียสหรือ organelles พวกเขามีขนาดเซลล์ระหว่าง 1 ถึง30μmโดยเฉลี่ย.

พวกเขานำเสนอความแตกต่างที่สำคัญเกี่ยวกับองค์ประกอบโมเลกุลของโครงสร้างบางอย่างและในทางชีวเคมีของการเผาผลาญของพวกเขา.

ที่อยู่อาศัย

สปีชีส์ของแบคทีเรียอาศัยอยู่ในที่อยู่อาศัยหลากหลาย: พวกมันมีน้ำกร่อยและน้ำหวานที่เป็นอาณานิคมสภาพแวดล้อมที่เย็นและร้อนดินแดนแอ่งน้ำตะกอนทะเลและรอยแยกในหินและยังสามารถอยู่ในอากาศในบรรยากาศ.

พวกมันสามารถอยู่ร่วมกับสิ่งมีชีวิตอื่น ๆ ในแมลงย่อยอาหารหอยหอยและสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม, ช่องปาก, ทางเดินหายใจและ urogenital ของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมและเลือดของสัตว์มีกระดูกสันหลัง.

นอกจากนี้จุลินทรีย์ที่เป็นของแบคทีเรียยังสามารถเป็นปรสิต, symbionts หรือ commensals ของปลา, รากและลำต้นของพืช, ของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม; พวกมันสามารถเกี่ยวข้องกับเชื้อราตะไคร่และโปรโตซัว พวกเขายังสามารถปนเปื้อนอาหาร (เนื้อสัตว์ไข่นมอาหารทะเลและอื่น ๆ ).

สายพันธุ์ของกลุ่ม Archaea มีกลไกการปรับตัวที่ทำให้ชีวิตของพวกเขาเป็นไปได้ในสภาพแวดล้อมที่มีสภาวะรุนแรง พวกมันสามารถอาศัยอยู่ที่อุณหภูมิต่ำกว่า 0 ° C และสูงกว่า 100 ° C (อุณหภูมิที่แบคทีเรียไม่สามารถทนได้) ที่ pH อัลคาไลน์หรือกรดรุนแรงและความเข้มข้นของเกลือสูงกว่าน้ำทะเล.

Methanogenic สิ่งมีชีวิต (ซึ่งผลิตก๊าซมีเทน, CH₄) ยังเป็นของโดเมน Archaea.

พลาสมาเมมเบรน

โดยทั่วไปแล้วซองของเซลล์โปรคาริโอตจะถูกสร้างโดยเยื่อหุ้มเซลล์นิวเคลียสผนังเซลล์และแคปซูล.

พลาสมาเมมเบรนของสิ่งมีชีวิตในกลุ่มแบคทีเรียไม่ได้มีโคเลสเตอรอลและสเตียรอยด์อื่น ๆ แต่กรดไขมันเชิงเส้นผูกกับกลีเซอรอลโดยพันธะเอสเตอร์.

เมมเบรนของสมาชิก Archaea สามารถประกอบขึ้นด้วย bilayer หรือโดย lipid monolayer ซึ่งไม่เคยมีคอเลสเตอรอล ฟอสโฟไลปิดในเยื่อหุ้มเซลล์ประกอบด้วยไฮโดรคาร์บอนสายโซ่ยาว, แยกและผูกกับกลีเซอรอลโดยพันธะอีเธอร์.

ผนังเซลล์

ในสิ่งมีชีวิตของกลุ่มแบคทีเรียผนังเซลล์นั้นถูกสร้างขึ้นโดย peptidoglycans หรือ murein สิ่งมีชีวิต Archaea มีผนังเซลล์ที่มี pseudopeptidoglycan, glycoproteins หรือโปรตีนเป็นการปรับตัวให้เข้ากับสภาพแวดล้อมที่รุนแรง.

นอกจากนี้พวกเขาสามารถนำเสนอชั้นนอกของโปรตีนและไกลโคโปรตีนเคลือบผนัง.

Ribosomal ribonucleic acid (rRNA)

rRNA เป็นกรดนิวคลีอิกที่มีส่วนร่วมในการสังเคราะห์โปรตีน - การผลิตโปรตีนที่เซลล์ต้องการเพื่อทำหน้าที่ของมันและเพื่อการพัฒนา - โดยกำหนดขั้นตอนกลางของกระบวนการนี้.

ลำดับนิวคลีโอไทด์ในกรด ribosomal มีความแตกต่างกันในสิ่งมีชีวิต Archaea และแบคทีเรีย ความจริงเรื่องนี้ถูกค้นพบโดย Carl Woese ในการศึกษาปี 1990 ของเขาซึ่งส่งผลให้ แยกออกเป็นสองกลุ่มต่าง ๆ กับสิ่งมีชีวิตเหล่านี้.

การผลิตเอนโดสปอร์

สมาชิกของกลุ่มแบคทีเรียบางคนสามารถสร้างโครงสร้างการอยู่รอดที่เรียกว่า endospores เมื่อสภาพแวดล้อมเลวร้ายมากเอนโดสปอร์สามารถรักษาชีวิตของพวกเขาได้นานหลายปีโดยแทบไม่มีเมแทบอลิซึม.

สปอร์เหล่านี้มีคุณสมบัติพิเศษทนต่อความร้อนกรดรังสีและสารเคมีต่างๆ ในกลุ่มอาร์เคียไม่มีสปีชีส์ที่สร้างเอนโดสปอร์.

การเคลื่อนไหว

แบคทีเรียบางตัวมีแฟลกเจลลาที่สามารถเคลื่อนที่ได้ สไปโรเชสมีไส้แกนตามที่พวกมันสามารถเคลื่อนที่ในของเหลวสื่อที่มีความหนืดเช่นตะกอนและซากพืช.

แบคทีเรียสีม่วงและสีเขียว, ไซยาโนแบคทีเรียและอาร์เคียมีถุงก๊าซที่ทำให้พวกมันเคลื่อนที่โดยการลอยอยู่ในน้ำ สายพันธุ์ Archaea ที่รู้จักนั้นไม่มีอวัยวะเช่น flagella หรือ filaments.

การสังเคราะห์แสง

ภายในโดเมน Bacteria มีสปีชีส์ของไซยาโนแบคทีเรียที่สามารถทำการสังเคราะห์ด้วยแสง (ซึ่งผลิตออกซิเจน) เนื่องจากมีคลอโรฟิลล์และไฟโคบิลินเป็นเม็ดสีอุปกรณ์เสริมสารประกอบที่จับแสงอาทิตย์.

กลุ่มนี้ยังมีสิ่งมีชีวิตที่ผลิตการสังเคราะห์ด้วยแสง anoxigenic (ซึ่งไม่ได้ผลิตออกซิเจน) ผ่าน bacteriochlorophylls ที่ดูดซับแสงแดดเช่น: ซัลเฟอร์สีแดงหรือสีม่วงและไม่ใช่แบคทีเรียกำมะถันสีแดงแบคทีเรียสีเขียวกำมะถันสีเขียวและแบคทีเรียสีเขียวที่ไม่ใช่กำมะถัน.

ในโดเมน Archaea ไม่มีรายงานการขยายพันธุ์ด้วยแสงสังเคราะห์ แต่เป็นสกุล Halobacterium, ของ halophytes ที่รุนแรง, มันสามารถผลิต adenosine triphosphate (ATP), ด้วยการใช้แสงแดดโดยไม่มีคลอโรฟิลล์. พวกเขามีเม็ดสีม่วงจอประสาทตาซึ่งผูกกับโปรตีนเยื่อหุ้มเซลล์และรูปแบบที่ซับซ้อนที่เรียกว่า bacteriorhodopsin.

ที่ซับซ้อน bacteriorhodopsin ดูดซับพลังงานจากแสงแดดและเมื่อปล่อยสามารถปั๊มไอออนไอออน⁺ ไปยังเซลล์ภายนอกและส่งเสริมฟอสโฟรีเลชั่นของ ADP (adenosine diphosphate) เป็น ATP (adenosine triphosphate) ซึ่งจุลินทรีย์ได้รับพลังงาน.

การอ้างอิง

1. Barraclough T.G. และ Nee, S. (2001) สายวิวัฒนาการและการเก็งกำไร แนวโน้มของนิเวศวิทยาและวิวัฒนาการ 16: 391-399.
2. ดูลิตเติ้ลดับบลิว. (1999) การจำแนกทางวิวัฒนาการและต้นไม้สากล วิทยาศาสตร์ 284: 2124-2128.
3. Keshri, V. , Panda, A. , Levasseur, A. , Rolain, J. , Pontarotti, P. และ Raoult, D. (2018) การวิเคราะห์สายวิวัฒนาการของ omic-Lactamase ใน Archaea และแบคทีเรียช่วยให้สามารถระบุสมาชิกใหม่ของสมมุติได้ ชีววิทยาและวิวัฒนาการของจีโนม 10 (4): 1106-1114 ชีววิทยาและวิวัฒนาการของจีโนม 10 (4): 1106-1114 ดอย: 10.1093 / gbe / evy028
4. Whittaker, R. H. (1969) แนวคิดใหม่เกี่ยวกับอาณาจักรของสิ่งมีชีวิต วิทยาศาสตร์ 163: 150-161.
5. Woese, C.R. , Kandler, O. และ Wheelis, M.L. (1990) สู่ระบบธรรมชาติของสิ่งมีชีวิต: ข้อเสนอสำหรับโดเมน Archaea, แบคทีเรียและ Eukarya กิจการของสถาบันวิทยาศาสตร์ธรรมชาติ ประเทศสหรัฐอเมริกา 87: 45-76.