Articles

General Microbiology

Archaea Er en gruppe organismer som opprinnelig ble antatt å være bakterier (som forklarer det opprinnelige navnet på «archaeabacteria»), på grunn av deres fysiske likheter. Mer pålitelig genetisk analyse viste At Archaea er forskjellig fra Både Bakterier og Eukaryoter, og tjente dem sitt eget domene i De tre Domeneklassifiseringene Som Opprinnelig ble foreslått Av Woese i 1977, sammen Med Eukarya og Bakteriene.

Fylogenetisk Tre Av Livet.
Fylogenetisk Tre Av Livet.

Likheter Med Bakterier

Så hvorfor ble archaea opprinnelig antatt å være bakterier? Kanskje viktigst, de mangler en kjerne eller andre membranbundne organeller, og legger dem inn i den prokaryotiske kategorien (hvis du bruker den tradisjonelle klassifikasjonsordningen). De fleste av dem er encellede, de HAR 70s størrelse ribosomer, de er vanligvis noen få mikrometer i størrelse,og de reproduserer bare aseksuelt. De er kjent for å ha mange av de samme strukturer som bakterier kan ha, for eksempel plasmider, inneslutninger, flagella og pili. Kapsler og slimlag har blitt funnet, men ser ut til å være sjeldne i arkea.mens archaea opprinnelig ble isolert fra ekstreme miljøer, for eksempel steder høyt i syre, salt eller varme, tjente dem navnet «extremophiles», har de nylig blitt isolert fra alle steder som er rike på bakterier: overflatevann, havet,menneskelig hud, jord, etc.

Nøkkelforskjeller

Plasmamembran

det er flere egenskaper ved plasmamembranen som er unike For Archaea, og setter dem fra andre domener. En slik egenskap er kiralitet av glyserolforbindelsen mellom phopholipidhodet og sidekjeden. I arkea er det I L-isomere form, mens bakterier og eukaryoter har D-isomere form. En annen forskjell er tilstedeværelsen av en eterbinding mellom glyserol og sidekjeden, i motsetning til de esterbundne lipidene som finnes i bakterier og eukaryoter. Eter-koblingen gir mer kjemisk stabilitet til membranen. En tredje og fjerde forskjell er knyttet til sidekjedene selv, uforgrenede fettsyrer i bakterier og eukaryoter, mens isoprenoidkjeder finnes i arkea. Disse isoprenoidkjedene kan ha forgreningssidekjeder.

Sammenligning Av Plasmamembran Lipid Mellom Bakterier og Archaea. OpenStax, Struktur Av Prokaryoter.
Sammenligning Av Plasmamembran Lipid Mellom Bakterier og Archaea. OpenStax, Struktur Av Prokaryoter. OpenStax CNX. 28. mars 2014http://cnx.org/contents/9e7c7540-5794-4c31-917d-fce7e50ea6dd@11.

til Slutt kan plasmamembranen Til Archaea bli funnet som monolag, hvor isoprenkjedene av en fosfolipid forbinder med isoprenkjedene av et fosfolipid på motsatt side av membranen. Bakterier og eukaryoter har bare lipid-bilag, hvor de to sidene av membranen forblir separert.

Cellevegg

som bakterier er den archaeal celleveggen en halvstiv struktur designet for å gi beskyttelse til cellen fra miljøet og fra det indre celletrykket. Mens celleveggene til bakterier vanligvis inneholder peptidoglykan, mangler den spesielle kjemikalien i arkea. I stedet viser archaea et bredt utvalg av celleveggtyper, tilpasset miljøet til organismen. Noen arkea mangler en cellevegg helt.Mens Det ikke er universelt, har Et stort antall Arkea et proteinholdig s-lag som anses å være en del av selve celleveggen (i motsetning Til Bakterier, hvor Et s-lag er en struktur i tillegg til celleveggen). For Noen Archaea Er S-laget den eneste celleveggkomponenten, mens det i andre er forbundet med flere ingredienser (se nedenfor). Det archaeal s-laget kan være laget av enten protein eller glykoprotein, ofte forankret i plasmamembranen i cellen. Proteinene danner et todimensjonalt krystallinsk array med en jevn ytre overflate. Noen Få S-lag består av to Forskjellige s-lagsproteiner.mens archaea mangler peptidoglykan, inneholder noen få et stoff med en lignende kjemisk struktur, kjent som pseudomurein. I stedet for NAM inneholder Den n-acetylalosaminuronsyre (NAT) knyttet TIL NAG, med peptidinterbridges for å øke styrken.

Metanokondroitin Er en celleveggpolymer som finnes i noen arkale celler, som ligner i sammensetningen til bindevevskomponenten kondroitin, funnet hos vertebrater.

noen arkea har et proteinskjede bestående av en gitterstruktur som ligner På Et s-lag. Disse cellene finnes imidlertid ofte i trådformede kjeder, og proteinkappen omslutter hele kjeden, i motsetning til individuelle celler.

Strukturell Celleveggdiversitet.

Strukturell Celleveggdiversitet.

Ribosomer

mens archaea har ribosomer SOM ER 70S i størrelse, det samme som bakterier, var det rrna nukleotidforskjellene som ga forskere det avgjørende bevis for å hevde at archaea fortjente et domene skilt fra bakteriene. I tillegg har archaeal ribosomer en annen form enn bakterielle ribosomer, med proteiner som er unike for archaea. Dette gir dem motstand mot antibiotika som hemmer ribosomal funksjon i bakterier.

Strukturer

Mange av strukturene som finnes i bakterier har også blitt oppdaget i archaea, selv om det noen ganger er åpenbart at hver struktur ble utviklet uavhengig, basert på forskjeller i substans og konstruksjon.

Cannulae

Cannulae, en struktur som er unik for archaea, har blitt oppdaget i noen marine archaeal stammer. Disse hule rørlignende strukturer ser ut til å koble celler etter divisjon, noe som til slutt fører til et tett nettverk bestående av mange celler og rør. Dette kan tjene som et middel til å forankre et fellesskap av celler til en overflate.

Hamus (pl. hami)

En annen struktur som er unik for archaea er hamus, et langt spiralformet rør med tre kroker i den fjerne enden. Hami ser ut til å tillate celler å feste både til hverandre og til overflater, oppmuntre til dannelsen av et fellesskap.

Pilus (pl. pili)

Pili har blitt observert i archaea, sammensatt av proteiner mest sannsynlig modifisert fra bakteriell pilin. De resulterende rørlignende strukturer har vist seg å bli brukt til festing til overflater.

Flagellum (pl. flagella)

archaeal flagellum, mens det brukes til motilitet, adskiller seg så markant fra bakteriell flagellum at det har blitt foreslått å kalle det et «arkaellum» for å skille det fra dets bakterielle motstykke.

hva ligner på bakteriell flagellum og archaeal flagellum? Begge brukes til bevegelse, hvor cellen drives av rotasjon av et stivt filament som strekker seg fra cellen. Etter det slutter likhetene.

hva er forskjellene? Rotasjonen av et arkaeal flagellum drives AV ATP, i motsetning til protonmotivkraften som brukes i bakterier. Proteinene som utgjør archaeal flagellum ligner proteiner som finnes i bakteriell pili, i stedet for bakteriell flagellum. Den archaeal flagellum filament er ikke hul så vekst oppstår når flagellin proteiner er satt inn i bunnen av filamentet, snarere enn å bli lagt til slutten. Filamentet består av flere forskjellige typer flagellin, mens bare en type brukes til bakteriell flagellumfilament. Rotasjon med urviseren skyver en archaeal celler fremover, mens mot urviseren rotasjon trekker en archaeal celle bakover. En veksling av løp og tumbles blir ikke observert.

Klassifisering

For Tiden er det to anerkjente phyla av archaea: Euryarchaeota og Proteoarchaeota. Flere andre phyla har blitt foreslått (Nanoarchaeota, Korarchaeota, Aigarchaeota, Lokiarchaeota), men har ennå ikke blitt offisielt anerkjent, hovedsakelig på grunn av det faktum at bevisene kommer fra miljøsekvenser bare.

Nøkkelord

Arkea, L-isomerisk form, D-isomerisk form, eterbindinger, esterbindinger, isoprenoidkjeder, forgreningssidekjeder, lipidmonolag, lipid dobbeltlag, S-lag, pseudomurein, n-acetylalosaminuronsyre (NAT), metanokondroitin, proteinkappe, kanyler, hamus/hami, pilus/pili, flagellum/flagella, archaellum, euryarchaeota, proteoarchaeota.

Viktige Spørsmål/Mål

  1. hvordan er arkea lik bakterier?
  2. Beskriv forskjellene mellom plasmamembranene i arkea, sammenlignet med bakterier& eukaryoter. Forklar forskjellene.
  3. Hvilke typer cellevegger finnes I Arkea og hva består de av?
  4. hvordan er archaeal ribosomer både like og forskjellige fra bakterielle ribosomer?
  5. hvordan er pili av archaea forskjellig fra bakterier?
  6. Hva er kanyler og hami? Hvilken rolle kan de spille for archaea?
  7. hvordan er archaeal flagella forskjellig fra bakteriell flagella, når det gjelder sammensetning, montering og funksjon?
  8. Forstå fellestrekk og forskjeller mellom archaea og bakterier, når det gjelder fysiske egenskaper.

Utforskende Spørsmål (VALGFRITT)

  1. hva forklarer det faktum at arkea ser ut til å være nærmere relatert til eukaryoter, til tross for deres fysiske likheter med bakterier?