PANGUNAHING PAGKAKAIBA SA PAGITAN NG ARCHAEA AT BACTERIA - BIOLOGY - 2025

Ang pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng archaea at bakterya ay batay sa mga molekular na istruktura at metabolic na mga aspeto na ating bubuo sa ibaba. Ang Archaea domain taxonomically grupo ay hindi nabuong mga microorganism na mayroong prokaryotic cell morphology (walang nuclear lamad, o cytoplasmic organelle membranes), mga katangian na kahawig ng mga bakterya.

Gayunpaman, mayroon ding mga katangian na naghihiwalay sa kanila, dahil ang archaea ay pinagkalooban ng napaka partikular na mga mekanismo ng pagbagay na nagpapahintulot sa kanila na mabuhay sa mga kapaligiran na may matinding mga kondisyon.

Larawan 1. Bakterya ng Escherichia coli. Pinagmulan: NIAID, sa pamamagitan ng Wikimedia Commons

Ang bakterya domain ay naglalaman ng pinaka-masaganang anyo ng mga bakterya na tinatawag na eubacteria, o totoong bakterya. Ito rin ay unicellular, mikroskopiko, prokaryotic na organismo na nakatira sa anumang kapaligiran na may katamtamang kondisyon.

Ebolusyon ng taxonomy ng mga pangkat na ito

Noong ika-4 na siglo BC, ang mga nabubuhay na bagay ay inuri sa dalawang pangkat lamang: mga hayop at halaman. Si Van Leeuwenhoek, noong ikalabing siyam na siglo, gamit ang isang mikroskopyo na itinayo niya ang kanyang sarili, ay nakamasid sa mga microorganism na hanggang noon ay hindi nakikita at inilarawan ang protozoa at bakterya sa ilalim ng pangalan ng "animáculos".

Noong ika-18 siglo, ang "mga mikroskopikong hayop" ay isinama sa sistematikong pag-uuri ng Carlos Linneo. Sa kalagitnaan ng ikalabinsiyam na siglo, isang bagong bakterya ang mga grupo ng bakterya: Si Haeckel ay nag-post ng isang sistematikong batay sa tatlong kaharian; kaharian Plantae, kaharian Animalia at kaharian Protista, na pinagsama ang mga microorganism na may isang nucleus (algae, protozoa at fungi) at mga organismo na walang nucleus (bakterya).

Simula sa petsang ito, maraming mga biologist ang nagpanukala ng iba't ibang mga sistema ng pag-uuri (Chatton noong 1937, Copeland noong 1956, Whittaker noong 1969) at ang pamantayan para sa pag-uuri ng mga microorganism, una batay sa mga pagkakaiba sa morphological at pagkakaiba sa paglamlam (Gram stain). sila ay naging batay sa mga pagkakaiba-iba ng metabolic at biochemical.

Noong 1990, si Carl Woese, na nag-aaplay ng mga diskarte sa pagkakasunud-sunod ng molekular sa mga nucleic acid (ribosomal ribonucleic acid, rRNA), natuklasan na sa mga microorganism na pinagsama bilang mga bakterya, mayroong napakalaking pagkakaiba sa phylogenetic.

Ang pagtuklas na ito ay nagpakita na ang prokaryotes ay hindi isang pangkat na monopolopoli (na may isang karaniwang ninuno) at iminungkahi ni Woese ang tatlong mga ebolusyonaryong domain na pinangalanan niya: Archaea, Bacteria at Eukarya (mga nuklear na organismo ng cell).

Mga magkakaibang katangian ng Archaea at Bakterya

Ang mga organismo ng Archaea at Bacteria ay may mga karaniwang katangian sa parehong ito ay unicellular, libre o pinagsama-sama. Wala silang tinukoy na nucleus o organelles, mayroon silang laki ng cell sa pagitan ng 1 hanggang 30μm sa average.

Nagpapakita sila ng mga makabuluhang pagkakaiba tungkol sa molekular na komposisyon ng ilang mga istraktura at sa biochemistry ng kanilang mga metabolismo.

Habitat

Ang mga species ng bakterya ay naninirahan sa isang malawak na hanay ng mga tirahan: na-kolonya nila ang brackish at fresh na tubig, mainit at malamig na kapaligiran, mga lugar ng swampy, marine sediment at rock fissure, at maaari rin silang mabuhay sa hangin sa atmospera .

Maaari silang mabuhay kasama ng iba pang mga organismo sa loob ng mga tubo ng pagtunaw ng mga insekto, mga mollusk at mammal, oral cavities, respiratory at urogenital tract ng mga mammal, at dugo ng mga vertebrates.

Larawan 2. Mainit na bukal, matinding tirahan kung saan naninirahan ang mga organismo ng pangkat ng Archaea, na karaniwang nagbibigay sa kanila ng mga maliliwanag na kulay. Pinagmulan: CNX OpenStax sa pamamagitan ng wikipedia

Gayundin ang mga microorganism na kabilang sa mga Bakterya ay maaaring mga parasito, mga simbolo o commensals ng mga isda, mga ugat at tangkay ng mga halaman, ng mga mammal; maaari silang maiugnay sa lichen fungi at protozoa. Maaari rin silang maging mga kontaminado sa pagkain (karne, itlog, gatas, pagkaing-dagat, bukod sa iba pa).

Ang mga species ng pangkat ng Archaea ay may mga mekanismo ng pagbagay na nagbibigay-daan sa kanilang buhay sa mga kapaligiran na may matinding kondisyon; maaari silang mabuhay sa mga temperatura sa ibaba 0 ° C at higit sa 100 ° C (isang temperatura na hindi suportado ng bakterya), sa matinding alkaline o acidic na mga pH at mga konsentrasyon sa asin na mas mataas kaysa sa mga tubig sa dagat.

Ang mga metabolan ng Methanogen (na gumagawa ng mitein, CH ₄ ) ay kabilang din sa domain ng Archaea.

Ang lamad ng plasma

Ang sobre ng prokaryotic cells ay karaniwang nabuo ng cytoplasmic membrane, ang cell wall at ang capsule.

Ang lamad ng plasma ng mga organismo ng pangkat na Bacteria ay hindi naglalaman ng kolesterol o iba pang mga steroid, ngunit sa halip na mga gulong na mataba na asido na nauugnay sa gliserol ng mga bono ng ester-type.

Ang lamad ng mga miyembro ng Archaea ay maaaring maging isang bilayer o ng isang lipid monolayer, na hindi kailanman naglalaman ng kolesterol. Ang mga lamad na phospholipid ay binubuo ng mga long-chain, branched hydrocarbons na naka-link sa gliserol ng mga eter na uri ng bono.

Cellular na pader

Sa mga organismo ng pangkat na Bacteria, ang cell wall ay binubuo ng peptidoglycans o murein. Ang mga organismo ng Archaea ay nagtataglay ng mga dingding ng cell na naglalaman ng pseudopeptidoglycan, glycoproteins o protina, bilang pagbagay sa matinding mga kondisyon sa kapaligiran.

Bilang karagdagan, maaari silang magpakita ng isang panlabas na layer ng mga protina at glycoproteins, na sumasakop sa dingding.

Ribosomal ribonucleic acid (rRNA)

Ang RRNA ay isang nucleic acid na nakikilahok sa synt synthesis -production ng mga protina na kinakailangan ng cell upang matupad ang mga pag-andar nito at para sa pag-unlad nito, na nagdidirekta ng mga intermediate na hakbang ng prosesong ito.

Ang mga pagkakasunud-sunod ng nucleotide sa ribosomal ribonucleic acid ay magkakaiba sa mga organismo ng Archaea at Bacteria. Ang katotohanang ito ay natuklasan ni Carl Woese sa kanyang pag-aaral noong 1990, na nagresulta sa paghihiwalay ng mga organismo na ito sa dalawang magkakaibang grupo.

Produksyon ng Endospore

Ang ilang mga miyembro ng pangkat na Bacteria ay maaaring gumawa ng mga istruktura ng kaligtasan na tinatawag na mga endospores. Kapag ang mga kondisyon ng kapaligiran ay napakasama, ang mga endospores ay maaaring mapanatili ang kanilang kakayahang mamuhay sa loob ng maraming taon, na may halos zero metabolismo.

Ang mga spores na ito ay lubos na lumalaban sa init, acid, radiation at iba't ibang mga ahente ng kemikal. Sa pangkat ng Archaea, walang mga species na bumubuo ng mga endospores ang naiulat .

Paggalaw

Ang ilang mga bakterya ay may flagella na nagbibigay ng kadaliang kumilos; Ang mga spirochetes ay may isang axial filament sa pamamagitan ng kung saan maaari silang lumipat sa likido, malapot na media tulad ng putik at humus.

Ang ilang mga lila at berdeng bakterya, cyanobacteria, at Archaea ay nagtataglay ng mga vesicle ng gas na nagpapahintulot sa kanila na lumipat sa pamamagitan ng paglulutang. Ang kilalang species ng Archaea ay walang mga appendage tulad ng flagella o filament.

Larawan 3. Si Río Tinto, isang matinding kapaligiran sa Huelva, Spain kung saan nabuo ang Arqueas ng Metallosphaera at Sulfolobus genera. Pinagmulan: Riotinto2006, mula sa Wikimedia Commons

Photosynthesis

Sa loob ng domain ng Bacteria, mayroong mga species ng cyanobacteria na maaaring magsagawa ng oxygenic photosynthesis (na gumagawa ng oxygen), dahil mayroon silang mga kloropila at phycobilins bilang mga accessory pigment, compound na kumukuha ng sikat ng araw.

Naglalaman din ang pangkat na ito ng mga organismo na nagsasagawa ng photosynthesis ng anoxygenic (na hindi gumagawa ng oxygen) sa pamamagitan ng mga bacteriochlorophyll na sumisipsip ng sikat ng araw, tulad ng: pula o lila na asupre at pula na bakterya na hindi asupre, berdeng asupre at berde na hindi asupre na bakterya.

Sa domain ng Archaea, ang mga species ng fotosintetiko ay hindi naiulat, ngunit ang genus Halobacterium, ng matinding halophytes, ay may kakayahang gumawa ng adenosine triphosphate (ATP), na may paggamit ng sikat ng araw na walang kloropila. Mayroon silang retinal lila na pigment, na nagbubuklod sa mga protina ng lamad at bumubuo ng isang kumplikadong tinatawag na bacteriorhodopsin.

Ang kumplikadong bacteriorhodopsin ay sumisipsip ng enerhiya mula sa sikat ng araw at kapag pinakawalan maaari itong magpahitit ng mga ion ng H ⁺ sa labas ng cell at itaguyod ang phosphorylation ng ADP (adenosine diphosphate) hanggang ATP (adenosine trifosfat), mula sa kung saan ang microorganism ay nakakakuha ng enerhiya.

Mga Sanggunian

1. Barraclough TG at Nee, S. (2001). Phylogenetics at pagtutukoy. Mga Uso sa Ecology at Ebolusyon. 16: 391-399.
2. Doble, WF (1999). Pag-uuri ng phylogenetic at ang unibersal na puno. Science. 284: 2124-2128.
3. Keshri, V., Panda, A., Levasseur, A., Rolain, J., Pontarotti, P. at Raoult, D. (2018). Phylogenomic Pagsusuri ng β-Lactamase sa Archaea at Bakterya Pinapagana ang pagkakakilanlan ng mga Putative na Miyembro. Genome Biology at Ebolusyon. 10 (4): 1106-1114. Genome Biology at Ebolusyon. 10 (4): 1106-1114. doi: 10.1093 / gbe / evy028
4. Whittaker, RH (1969). Mga bagong konsepto ng mga kaharian ng mga organismo. Science. 163: 150-161.
5. Woese, CR, Kandler, O. at Wheelis, ML (1990). Patungo sa isang likas na sistema ng mga organismo: panukala para sa mga domain Archaea, Bakterya at Eukarya. Mga pamamaraan ng Likas na Agham Academy. USES. 87: 45-76.