Archea jsou skupiny organismů, které byly původně si myslel, že bakterie (což vysvětluje původní název „archaeabacteria“), vzhledem k jejich fyzické podobnosti. Více spolehlivé genetické analýzy ukázaly, že Archea jsou odlišné od Bakterií a Eukaryot, vydělávat jim jejich vlastní domény ve Tři Domény Klasifikace původně navržené Woese v roce 1977, vedle Eukarya a Bakterie.

podobnosti s bakteriemi

proč byla archaea původně považována za bakterie? Snad nejdůležitější je, že nemají jádro nebo jiné membrány vázané organely, jejich uvedení do prokaryotické kategorie (pokud používáte tradiční klasifikační schéma). Většina z nich je jednobuněčná, mají ribozomy velikosti 70. let, obvykle mají velikost několika mikrometrů, a reprodukují se pouze asexuálně. Je známo, že mají mnoho stejných struktur, které mohou mít bakterie, jako jsou plazmidy, inkluze, bičíky a pili. Byly nalezeny tobolky a slizové vrstvy, ale zdá se, že jsou v archaea vzácné.

Zatímco archaea byly původně izolovány z extrémních prostředí, jako jsou místa s vysokým obsahem kyseliny, soli, nebo teplo, vydělávat jim jméno „extrémofily,“ mají více nedávno byly izolovány ze všech míst, bohaté na bakterie: povrchová voda, oceán, lidská kůže, půdy, atd.

Klíčové Rozdíly

Plazmatické Membráně

Existuje několik vlastnosti plazmatické membrány, které jsou jedinečné pro Archaea, nastavení je na rozdíl od jiných domén. Jednou z takových charakteristik je chiralita glycerolové vazby mezi fofolipidovou hlavou a postranním řetězcem. V archaea je v L-izomerní formě, zatímco bakterie a eukaryoty mají d-izomerní formu. Druhý rozdíl je přítomnost éteru-vazba mezi glycerolem a postranní řetězec, na rozdíl od ester vázané na lipidy nalézt u bakterií a eukaryot. Etherová vazba poskytuje membráně větší chemickou stabilitu. Třetí a čtvrtý rozdíl jsou spojeny s bočními řetězy sebe, nevětvené mastných kyselin u bakterií a eukaryot, zatímco isoprenoid řetězce se nacházejí v archaea. Tyto isoprenoidní řetězce mohou mít větvení postranních řetězců.

a Konečně, plazmatické membráně Archaea lze nalézt jako monovrstvy, kde isopren řetězy jedné fosfolipidové spojit s isopren řetězy fosfolipid na opačné straně membrány. Bakterie a eukaryoty mají pouze lipidové dvojvrstvy, kde obě strany membrány zůstávají oddělené.

buněčná stěna

stejně jako bakterie je archaeální buněčná stěna polotuhá struktura navržená tak, aby poskytovala ochranu buňce před prostředím a vnitřním buněčným tlakem. Zatímco buněčné stěny bakterií obvykle obsahují peptidoglykan, tato konkrétní chemikálie v archaea chybí. Místo toho archaea zobrazuje širokou škálu typů buněčných stěn, přizpůsobených prostředí organismu. Některé archea postrádají buněčnou stěnu úplně.

i Když to není univerzální, velké množství Archaea mají bílkovinnou S-vrstvu, která je považována za součást buněčné stěny samotné (na rozdíl od Bakterií, kde S-vrstvy je struktura, kromě buněčné stěny). U některých Archaea je S-vrstva jedinou složkou buněčné stěny, zatímco u jiných je spojena dalšími složkami(viz níže). Archaeální s-vrstva může být vyrobena buď z proteinu nebo glykoproteinu, často ukotveného do plazmatické membrány buňky. Proteiny tvoří dvourozměrné krystalické pole s hladkým vnějším povrchem. Několik S-vrstev se skládá ze dvou různých proteinů S-vrstvy.

Zatímco archaea nedostatek peptidoglykanu, pár obsahují látky s podobnou chemickou strukturou, známý jako pseudomurein. Místo NAM obsahuje kyselinu n-acetylalosaminuronovou (NAT) spojenou s NAG, s peptidovými interbridgemi pro zvýšení síly.

Methanochondroitin je polymer buněčné stěny nalezený v některých archaálních buňkách, podobný složení jako složka pojivové tkáně chondroitin, nalezený u obratlovců.

některé archaea mají proteinový plášť složený z mřížkové struktury podobné vrstvě S. Tyto buňky se však často nacházejí ve vláknitých řetězcích a proteinový plášť obklopuje celý řetězec, na rozdíl od jednotlivých buněk.

strukturální rozmanitost buněčné stěny.

ribozomy

zatímco archaea má ribozomy o velikosti 70 let, stejně jako bakterie, byly to rRNA nukleotidové rozdíly, které poskytly vědcům přesvědčivé důkazy o tom, že archaea si zaslouží doménu oddělenou od bakterií. Kromě toho mají archaeální ribozomy jiný tvar než bakteriální ribozomy s proteiny, které jsou jedinečné pro archaea. To jim poskytuje rezistenci na antibiotika, která inhibují ribozomální funkci u bakterií.

Konstrukce

Mnoho struktur u bakterií byly objeveny v archaea stejně, i když někdy je zřejmé, že každá struktura se vyvinula nezávisle, na základě rozdílů v látce a konstrukci.

Cannulae

Cannulae, struktura jedinečná pro archaea, byla objevena u některých mořských archaeálních kmenů. Tyto duté trubice-jako struktury, objevují se připojit buňky po dělení, nakonec vést k husté síti složené z mnoha buněk a trubky. To by mohlo sloužit jako prostředek ukotvení komunity buněk k povrchu.

Hamus (pl. hami)

Další strukturou jedinečnou pro archaea je hamus, dlouhá spirálová trubice se třemi háčky na druhém konci. Zdá se, že Hami umožňuje buňkám připojit se k sobě i k povrchům, což podporuje formování komunity.

Pilus (pl. pili)

Pili byly pozorovány u archaea, složené z proteinů s největší pravděpodobností modifikovaných z bakteriálního pilinu. Ukázalo se, že výsledné trubkovité struktury jsou použity pro připevnění k povrchům.

bičík (pl. bičíky)

archaeal bičík, zatímco používá pro motilitu, liší se tak výrazně od bakteriální bičík, které bylo navrženo nazývat to „archaellum,“ pro odlišení od jeho bakteriální protějšek.

Co je podobné mezi bakteriálním bičíkem a archaeálním bičíkem? Oba se používají pro pohyb, kde je buňka poháněna rotací tuhého vlákna vystupujícího z buňky. Poté podobnosti končí.

jaké jsou rozdíly? Rotace archaeálního bičíku je poháněna ATP, na rozdíl od protonové hnací síly používané v bakteriích. Proteiny tvořící archaeální bičík jsou podobné proteinům nalezeným v bakteriální pili, spíše než bakteriální bičík. Vlákno archaeálního bičíku není duté, takže k růstu dochází, když jsou bičíkovité proteiny vloženy do základny vlákna, spíše než aby byly přidány na konec. Vlákno je tvořeno několika různými typy bičíků, zatímco pouze jeden typ se používá pro bakteriální bičíkové vlákno. Otáčení ve směru hodinových ručiček tlačí archaeální buňky dopředu, zatímco otáčení proti směru hodinových ručiček táhne archaeální buňku dozadu. Střídání běhů a pádů není pozorováno.

Klasifikace

v Současné době existují dva uznávané oddělení archaea: Euryarchaeota a Proteoarchaeota. Několik dalších kmenů byly navrženy (Nanoarchaeota, Korarchaeota, Aigarchaeota, Lokiarchaeota), ale ještě musí být oficiálně uznány, a to především vzhledem ke skutečnosti, že důkazy pochází z environmentálních sekvencí.