Παρά το γεγονός ότι βρίσκονται στην ίδια κατηγορία προκαρυωτικών, τα αρχαία και τα βακτηρίδια παρουσιάζουν διαφορές στη γενετική τους σύνθεση, καθώς οι μεταβολικές οδοί και άλλα ένζυμα, τα γονίδια που κατέχουν τα αρχαία μοιάζουν πολύ με τα ευκαρυωτικά μάλλον βακτήρια.
Απλοί, μικροσκοπικοί, διφορούμενοι μικροοργανισμοί σηματοδοτούν την παρουσία τους παγκοσμίως, είτε είναι βαθιά στο νερό, σε υψηλή θερμοκρασία, στο έδαφος ή σε οποιεσδήποτε ακραίες συνθήκες. Το εξελισσόμενο ιστορικό αυτών των κυττάρων θεωρείται ότι είναι παλιό όσο πριν από περισσότερα από 3, 5 δισεκατομμύρια χρόνια. Τα Αρχαία και τα βακτήρια είναι εκπρόσωποι των προκαρυωτών και ανήκουν στο βασίλειο Monera .
Οι Αρχαίες θεωρούνται οι πιο πρωτόγονες ή αρχαίες μορφές ζωής και υποδηλώνουν τις στενές σχέσεις με τα πρώτα κύτταρα, τα οποία θεωρούνται ότι προκύπτουν πριν από πολλά χρόνια στη γη. Ήταν προηγουμένως ταξινομημένα μόνο ως βακτήρια και πήραν το όνομα ως "αρχαεβακτήρια", αλλά λόγω της παρουσίας ορισμένων μοναδικών χαρακτηριστικών, τώρα αποκαλούνται "αρχαιά". Είναι κάτοικοι πολύ ακραίων περιβαλλόντων.
Αν και τα βακτήρια, τα οποία καταλαμβάνουν το σημαντικότερο τμήμα του βασιλείου και ευρίσκονται συνήθως στο περιβάλλον, τα αρχαία είναι επίσης μονοκύτταρα, χωρίς πολυκυτταρικούς χαρακτήρες, που κυμαίνονται σε λίγα μικρόμετρα. Αυτές οι ουσιαστικές διαφορές και ομοιότητες συζητούνται σε αυτό το περιεχόμενο, με μια σύντομη περιγραφή αυτών.
Συγκριτικό διάγραμμα
| Βάση σύγκρισης | Αρχαία | Βακτήρια |
|---|---|---|
| Εννοια | Τα Archaea είναι μονοκύτταροι, απλοί μικροοργανισμοί και είναι σε θέση να επιβιώσουν κάτω από ακραίες συνθήκες. Θεωρούνται ως τα πιο πρωτόγονα κύτταρα, τα οποία προήλθαν από τη Γη πριν από 4 δισεκατομμύρια χρόνια. | Τα βακτήρια είναι επίσης μονοκύτταρα αλλά έχουν σύνθετη δομή. Όλοι οι τύποι βακτηρίων πλην των αρχαίων εμπίπτουν στην κατηγορία αυτή. |
| Βρέθηκε στο | Τα Αρχαία βρίσκονται σε ασυνήθιστο περιβάλλον όπως στην καυτή άνοιξη, το βάθος των ωκεανών, το αλατόνερο. | Βρίσκονται παντού όπως στο έδαφος, το νερό, τους ζωντανούς και τους μη ζωντανούς οργανισμούς. |
| Cell Wall | Το κυτταρικό τοίχωμα λέγεται ότι είναι ως ψευδοπεπτιδογλυκάνη. | Το κυτταρικό τοίχωμα αποτελείται από πεπτιδογλυκάνη με μουραμικό οξύ ή λιποπολυσακχαρίτη. |
| Μεμβράνη λιπιδίων | Τα Archa έχουν αιθέρες με την διακλάδωση των αλειφατικών οξέων στη λιπιδική τους μεμβράνη. | Τα ευβακτήρια ή τα βακτηρίδια έχουν λιπιδική μεμβράνη εστερικών δεσμών με λιπαρά οξέα. |
| Μεταβολική οδός | Τα Αρχαία δεν ακολουθούν τη γλυκόλυση ή τον κύκλο του Krebs, αλλά χρησιμοποιεί παρόμοια οδό. | Παρακολουθήστε την πορεία της γλυκόλυσης και τον κύκλο του Kreb για να διασπάσει τη γλυκόζη. |
| Τύποι | Μεθαγονίδια, Halophiles, Θερμακοειδή. | Γραμ-θετικά και αρνητικά κατά gram. |
| Αναπαραγωγή | Τα Αρχαία αναπαράγονται ασεξουαλικά με δυαδική σχάση, κατακερματισμό ή με τη διαδικασία εκκολαπτόμενης. | Τα βακτήρια μπορούν να παράγουν σπόρια που τους επιτρέπουν να ζουν σε δυσμενείς συνθήκες. |
| Αλλα χαρακτηριστικά | Η θυμίνη απουσιάζει στο tRNA (RNA τρανσφεράσης). | Η θυμίνη είναι παρούσα στο tRNA. |
| Υπάρχουν ιντρόνια. | Τα ιντρόνια απουσιάζουν. | |
| Η πολυμεράση RNA είναι πολύπλοκη και περιέχει 10 υπομονάδες. | Η πολυμεράση RNA είναι απλή και περιέχει 4 υπομονάδες. | |
| Τα Αρχαία είναι μη παθογόνα. | Ορισμένα βακτήρια είναι παθογόνα. | |
| Παραδείγματα | 1.Pyrolobus fumarii. 2.Sulfolobus acidocaldarius. 3.Pyrococcus furiosus. 4.Methanobacterium formicum. | 1.Streptococcus pneumoniae. 2.Yersinia pestis. 3.Escherichia coli (Ε. Coli). 4.Salmonella enterica. |
Ορισμός των Αρχαίων
Οι Αρχαία αποκαλούνται συχνά εξτρεμιστικά και είναι τα νέα προκαρυωτικά κύτταρα που βρέθηκαν μέχρι σήμερα. Παρόμοια με τα βακτηρίδια, είναι επίσης μονοκύτταρα, με τον μη αναπτυγμένο πυρήνα (το γενετικό τους υλικό ή το DNA έχει τη μορφή βρόχου που ονομάζεται πλασμίδιο) και στερείται άλλων οργανιδίων. Αλλά λόγω της ασυνήθιστης ανατομίας και της φυσιολογίας τους, θεωρείται ότι παρουσιάζουν περισσότερα παρόμοια χαρακτηριστικά των ευκαρυωτών. Αυτό το χαρακτηριστικό είναι το tRNA (RNA τρανσφεράσης), το οποίο διαδραματίζει πρωταγωνιστικό ρόλο στην αποκωδικοποίηση του DNA και την κατασκευή πρωτεϊνών.
Το μέγεθος των Archaea κυμαίνεται από 0, 5-4 μ . Διαθέτουν διαφορετικά σχήματα, όπως σπείρες, ράβδους, πλάκες και σφαίρες, ενώ μερικές μπορεί να είναι επίπεδες ή τετράγωνες. Σε αντίθεση με τα βακτηρίδια, το κυτταρικό τοίχωμα των αρχαίων αποτελείται από ψευδοπεπτιδογλυκάνες . Η λιπιδική μεμβράνη συνδέεται με αιθέρα, με τη διακλάδωση αλειφατικών οξέων.
Όπως συζητήθηκε προηγουμένως, διαιρούνται ασυμπτωματικά με διαδικασία εκβλάστησης, κατακερματισμού ή δυαδικής σχάσης. Τα αρχαία αποτελούνται από το μονοκυκλικό χρωμόσωμα με τη μορφή του πλασμιδίου.
Η εξωτερική κυτταρική μεμβράνη δρα ως φράγμα στο κύτταρο και στο εξωτερικό του περιβάλλον και αποτελείται από φωσφολιπίδια ( ψευδοπεπτιδογλυκάνες) . Έχουν επίσης το κυτταρικό τοίχωμα το οποίο είναι το εξωτερικό στρώμα του κυττάρου και βοηθά στη διατήρηση του κυτταρικού σχήματος και της χημικής ισορροπίας. Μέσα στην κυτταρική μεμβράνη είναι το κυτταρόπλασμα όπου τοποθετούνται άλλα κυτταρικά συντρίμμια και το γενετικό υλικό.
Οι Αρχαία διαιρούνται ασυστικά με τη διαδικασία της δυαδικής σχάσης, εκκολαπτόμενου ή κατακερματισμού. Έχουν μόνο ένα μαστίγιο για την κινητικότητα τους. Παρουσιάζουν την παρουσία τους στις συνθήκες που δεν είναι κατάλληλες για επιβίωση από άλλους οργανισμούς. Τα Archaea είναι μεταβολικά ενεργά στην κατάσταση της πίεσης, των οξέων, του pH, της υψηλής θερμοκρασίας, των βαθιών υδάτων.
Μεθαγονίδια, θερμόφιλα και αλοφόφιλα είναι οι τρεις τύποι των αρχαίων που βρέθηκαν μέχρι σήμερα. Τα μεθανογόνα είναι μια από τις πιο ποικίλες ομάδες των αρχαίων. Διαδραματίζουν ζωτικό ρόλο στην επεξεργασία λυμάτων, καθώς οι μεθανόγοι μπορούν να μετατρέπουν τα βακτηριακά απόβλητα και το διοξείδιο του άνθρακα σε μεθάνιο.
Δεδομένου ότι το μεθάνιο θεωρείται ως το αέριο του θερμοκηπίου που βοηθά στη μείωση της υπερθέρμανσης του πλανήτη. Τα μεθανογόνα βρίσκονται σε υγρότοπους, θαλάσσια ιζήματα. Ο μεθανόκοκκος, το μεθανοβακτήριο είναι τα συνηθισμένα παραδείγματα.
Τα θερμόφιλα είναι οι αρχαίοι που μπορούν να επιβιώσουν στην υψηλότερη θερμοκρασία που είναι μεταξύ 106 - 252 ° F ή 41 - 140 ° C. Έχουν περαιτέρω ταξινόμηση ως απλά θερμόφιλα, ακραία θερμόφιλα ή υπερθερμόφιλα. Τα θερμόφιλα αποδείχθηκαν ότι διαδραματίζουν ουσιαστικό ρόλο στη βιοτεχνολογία κατά την εκτέλεση αλυσιδωτής αντίδρασης πολυμεράσης (PCR). Thermus aquaticus και Thermuococcus litoralis είναι τα παραδείγματα.
Τα αλοφιλικά είναι γνωστά ως εξωγήινοι που αγαπούν το αλάτι. Οι οργανισμοί αυτοί βρίσκονται στην υψηλή συγκέντρωση αλατιού όπως στη βαθιά θάλασσα της Νεκράς Θάλασσας, της Μεγάλης Αλάτι Λίμνης ή στις λίμνες εξάτμισης. Το Halobacterium, Halococcus είναι το παράδειγμα αυτού του τύπου.
Ορισμός των βακτηρίων
Τα βακτήρια ή τα ευβακτήρια είναι οι προκαρυωτικοί οργανισμοί, που στερούνται τον πυρήνα και άλλα οργανίδια που συνδέονται με τη μεμβράνη. Έτσι όλη η διαδικασία λαμβάνει χώρα στο κυτταρόπλασμα. Το βακτηριακό κύτταρο περικλείεται σε ένα φάκελο που προστατεύει, στηρίζει και ρυθμίζει τις μεταφορές των υλικών. Τα βακτήρια περιέχουν ένα μόνο κυκλικό χρωμόσωμα ως γενετικό υλικό και ριβοσώματα για τη σύνθεση της πρωτεΐνης.
Το κυτταρικό τοίχωμα κατασκευάζεται από πεπτιδογλυκάνη, που έχει εστερικό δεσμό λιπαρών οξέων. Έχουν τα ειδικά προσαρτήματα για την κινητικότητα και είναι ικανά να αναπαραχθούν ακόμη και σε ακραίες συνθήκες από το σχηματισμό σπορίων. Μπορούν να αναπαραχθούν τόσο σεξουαλικά όσο και ασεξουαλικά. Διαφέρουν στο μέγεθος και το σχήμα τους. Τα βακτήρια μπορεί να είναι παθογόνα ή μη παθογόνα.
Το μέγεθος των βακτηριδίων μπορεί να κυμαίνεται από 0.2-1.5 μ. Σε διάμετρο. Τα σχήματα τους ποικίλλουν επίσης από σφαιρικό, ράβδο, κόκορα σε σπείρα. Τα θετικά κατά Gram και Gram αρνητικά είναι τα δύο είδη βακτηρίων. Οι διαφορές και στις δύο βασικά οφείλονται στο κυτταρικό τοίχωμα και στο χρώμα που δίνουν μετά την χρώση.
Τα θετικά κατά Gram βακτήρια δείχνουν το θετικό αποτέλεσμα και εμφανίζονται μωβ όταν φαίνονται κάτω από μικροσκόπιο. Staphylococcus, Bacillus, Streptococcus είναι τα παραδείγματα των θετικών κατά gram βακτηρίων.
Από την άλλη πλευρά, τα Gram-αρνητικά βακτηρίδια δεν καταλαμβάνουν το κρύσταλλο ιώδες λεκές. Η Salmonella, η Shigella, η Pseudomonas είναι μερικά από τα παραδείγματα.
Βασική διαφορά μεταξύ των αρχαίων και των βακτηρίων
Ακολουθούν τα σημαντικά σημεία που διακρίνουν την αρχαία από τα βακτήρια.
- Ομοίως, τα βακτήρια, τα αρχαία είναι μονοκύτταρα, απλά προκαρυωτικά, που δεν έχουν τον καλά καθορισμένο πυρήνα και άλλα οργανίδια. Τα Αρχαία είναι ικανά να επιβιώσουν κάτω από την ακραία κατάσταση και έτσι θεωρούνται εξωφρενοφάνια .
- Τα αρχαία βρίσκονται στο ασυνήθιστο περιβάλλον όπως στην καυτή άνοιξη, το βάθος των ωκεανών, τις αλμυρές αλατούχες, ενώ τα βακτήρια βρίσκονται παντού όπως στο έδαφος, το νερό, τους ζωντανούς και τους μη ζωντανούς οργανισμούς.
- Το κυτταρικό τοίχωμα του αρχαίου είναι ψευδοπεπτιδογλυκάνη, καθώς έχουν αιθερικές δεσμούς με την διακλάδωση αλειφατικών οξέων, ενώ τα βακτήρια έχουν δεσμούς εστέρα λιπιδικής μεμβράνης με λιπαρά οξέα.
- Τα Archaea δεν ακολουθούν ακριβώς τη γλυκόλυση ή τον κύκλο Kreb, αλλά χρησιμοποιούν παρόμοια οδό, αλλά τα βακτήρια ακολουθούν αυτές τις οδούς για να παράγουν ενέργεια.
- Τα μεθανογόνα, τα αλοφόφιλα, τα θερμοαξιδοφίλοι είναι ο τύπος των αρχαίων, ενώ τα θετικά κατά gram και αρνητικά κατά gram είναι τα είδη βακτηρίων.
- Τα αρχαία αναπαράγονται ασεξουαλικά με δυαδική σχάση, θρυμματισμό ή με τη διαδικασία εκκολαπτόμενου, από την άλλη πλευρά, τα βακτήρια μπορούν να παράγουν σπόρια που τους επιτρέπουν να ζουν σε δυσμενή κατάσταση και διαιρούν σεξουαλικά και ασεξουαλικά.
- Στην αρχαία χαρακτηριστικά όπως η θυμίνη δεν υπάρχουν στο tRNA (RNA τρανσφεράσης) και υπάρχουν ιντρόνια, ενώ στα βακτήρια υπάρχει θυρίτιο στο tRNA και τα ιντρόνια απουσιάζουν.
- Στην αρχαία, η πολυμεράση RNA είναι πολύπλοκη και περιέχει δέκα υπομονάδες, ενώ στην RNA πολυμεράση στα βακτήρια είναι απλή και περιέχει τέσσερις υπομονάδες.
- Pyrolobus fumarii, Sulfolobus acidocaldarius, Pyrococcus furiosus, Methanobacterium formicum είναι μερικά παραδείγματα αρχαίας. Streptococcus pneumoniae, Yersinia pestis, Escherichia coli (Ε. Coli), Salmonella enterica, είναι τα παραδείγματα βακτηρίων.
Ομοιότητες
- Και οι δύο τύποι έχουν το ίδιο μέγεθος που κυμαίνεται από 0, 5 - 4 micron και έτσι λέγεται ότι είναι το μικρότερο κύτταρο που υπάρχει.
- Και οι δύο στερούνται μεμβράνης-οριοθετημένα οργανίδια και πυρήνα.
- Τα αρχαία και τα βακτηρίδια στερούνται πολυκυττάριας, και το χρωμόσωμα είναι μονό και κυκλικό.
- Αν και τα ιντρόνια στο mRNA και έτσι η μετα-μεταγραφική τροποποίηση του RNA στερείται αμφότερων.
- Τα Archaea και τα βακτήρια έχουν αμφότερα ριβοσώματα 70S (αλλά το βακτηριακό ριβόσωμα είναι ευαίσθητο σε ορισμένες χημικές ουσίες που δρουν ως ανασταλτικοί παράγοντες, ενώ τα αρχαία δεν είναι ευαίσθητα σε αυτές τις χημικές ουσίες όπως αυτές των ευκαρυωτικών.
- Μπορούν να είναι autotrophs ή heterotrophs.
συμπέρασμα
Ανωτέρω θεωρούμε τη διαφορά μεταξύ των αρχαίων και των βακτηριδίων και τα βρήκαμε επιφανειακά διαφορετικά. Αν και οι δύο είναι μονοκύτταροι μικροοργανισμοί και παρουσιάζουν μορφολογικές ομοιότητες, αλλά ποικίλλουν σε άλλες ιδιότητες. Μπορούν ακόμη να ευημερήσουν στο διαφορετικό περιβάλλον και επομένως να διατηρούνται σε διαφορετική ομάδα.
