Kljub temu, da spadajo v isto kategorijo prokariotov, arheje in bakterije kažejo razlike v svojem genetskem vzorcu, saj metabolične poti in drugi encimi, geni, ki jih arheje posedujejo, zelo spominjajo na evkariote in na bakterije.
Preprosti, mikroskopski, dvoumni mikroorganizmi zaznamujejo njihovo prisotnost na splošno, ne glede na to, ali je globoko v vodi, visoki temperaturi, zemlji ali kakršnih koli ekstremnih pogojih. Razvija se zgodovina teh celic kot stara več kot 3, 5 milijarde let. Archaea in bakterije so predstavniki prokariotov in spadajo v kraljestvo Monera .
Arheje veljajo za najbolj primitivne ali starodavne oblike življenja in označujejo tesne odnose s prvimi celicami, za katere se šteje, da nastajajo pred približno mnogimi leti na zemlji. Prej so bili razvrščeni samo kot bakterije in so jih poimenovali "arhebakterije", vendar jih zaradi prisotnosti nekaterih edinstvenih lastnosti imenujejo "arheje". So prebivalci zelo ekstremnih okolij.
Čeprav bakterije, ki zasedajo pomembnejši del kraljestva in jih običajno najdemo v okolju, so tudi arheje enocelične in nimajo večceličnosti, ki segajo v nekaj mikrometrov. Te bistvene razlike in podobnosti so obravnavane v tej vsebini s kratkim opisom le-teh.
Primerjalna tabela
| Osnove za primerjavo | Archaea | Bakterije |
|---|---|---|
| Pomen | Arhee so enocelični, preprosti mikroorganizmi in lahko preživijo v ekstremnih pogojih. Štejejo za najbolj primitivne celice, ki so nastale na zemlji pred 4 milijardami let. | Bakterije so tudi enocelične, vendar imajo zapleteno strukturo. V to kategorijo spadajo vse vrste bakterij, razen arheje. |
| Najdeno v | Arhee najdemo v nenavadnem okolju, kot so vroča pomlad, globina oceana, slana slanica. | Povsod jih najdemo kot v tleh, vodi, živih in neživih organizmih. |
| Celične stene | Za celično steno naj bi šlo kot psevdopeptidoglikan. | Celična stena je sestavljena iz peptidoglikana z muramično kislino ali lipopolisaharidom. |
| Lipidna membrana | Arheje imajo eterske vezi z razvejanjem alifatičnih kislin v svoji lipidni membrani. | Eubakterije ali bakterije imajo lipidno membrano esterskih vezi z maščobnimi kislinami. |
| Presnovna pot | Archaea ne sledi glikolizi ali Krebsovemu ciklu, vendar uporablja podobno pot. | Sledite poti glikolize in Krebovemu ciklu, da razgradite glukozo. |
| Vrste | Metanogeni, halofili, termoakidofili. | Gram-pozitivni in gram-negativni. |
| Razmnoževanje | Arhee se razmnožujejo aseksualno z binarno cepitvijo, drobljenjem ali postopkom brstenja. | Bakterije lahko proizvajajo spore, ki jim omogočajo, da živijo v neugodnem stanju. |
| Druge lastnosti | Timin v tRNA (transferazna RNA) ni. | V tRNA je prisoten timin. |
| Introni so prisotni. | Introni so odsotni. | |
| RNA polimeraza je kompleksna in vsebuje 10 podenot. | RNA polimeraza je preprosta in vsebuje 4 podenote. | |
| Arheje so nepatogeni. | Nekatere bakterije so povzročitelji bolezni. | |
| Primeri | 1.Pyrolobus fumarii. 2.Sulfolobus acidocaldarius. 3.Pyrococcus furiosus. 4.Methanobacterium formicum. | 1.Streptococcus pneumoniae. 2.Yersinia pestis. 3.Escherichia coli (E.coli). 4.Salmonella enterica. |
Opredelitev Archaea
Archaejo pogosto imenujejo ekstremofili in so nove dosedanje prokariontske celice. Podobno kot pri bakterijah so tudi enocelične, z nerazvitim jedrom (njihov genetski material ali DNK je v obliki zanke, imenovane plazmid), manjkajo pa tudi druge organele. Toda zaradi svoje nenavadne anatomije in fiziologije velja, da imata več podobnih lastnosti evkariotov. Ta značilnost je tRNA (transferazna RNA), ki ima vodilno vlogo pri dekodiranju DNK in gradnji beljakovin.
Velikost Archaea se giblje od 0, 5 do 4 µ . Imajo različne oblike, kot so spirale, palice, plošče in kroglice, nekatere pa so lahko tudi ravne ali kvadratne oblike. Za razliko od bakterij je celična stena arheje sestavljena iz psevdo peptidoglikanov . Lipidna membrana je z etrom povezana z razvejanjem alifatnih kislin.
Kot smo že omenili, se delijo aseksualno s postopkom brstenja, razdrobljenosti ali binarne cepitve. Archaea je sestavljena iz enokrožnega kromosoma v obliki plazmida.
Zunanja celična membrana deluje kot ovira za celico in njeno zunanje okolje in je sestavljena iz fosfolipida ( psevdo peptidoglikani) . Imajo tudi celično steno, ki je zunanja plast celice in pomaga pri ohranjanju oblike celice in kemičnega ravnovesja. Znotraj celične membrane je citoplazma, kamor so postavljeni drugi celični naplavin in genetski material.
Arhee razdelimo aseksualno s postopkom binarne cepitve, brstenja ali drobljenja. Za gibljivost imajo samo enega flagela. Pokažejo svojo prisotnost v pogojih, ki niso primerni za preživetje nobenega drugega organizma. Arheje so presnovno aktivne v položaju tlaka, kislin, pH, visoke temperature, globoke vode.
Metanogeni, termofili in halofili so tri vrste arhe, ki so jih še našli. Metanogeni so ena najbolj raznolikih skupin arhej. Pri čiščenju odpadne vode igrajo ključno vlogo, saj metanogeni lahko bakterijske odpadne proizvode in ogljikov dioksid pretvorijo v metan.
Ker metan velja za toplogredni plin, ki pomaga pri zmanjšanju globalnega segrevanja. Metanogeni najdemo v mokriščih, morskih sedimentih. Methanococcus, Methanobacterium so pogosti primeri.
Termofili so arheji, ki lahko preživijo pri višji temperaturi med 106 - 252 ° F ali 41 - 140 ° C. Nadalje so razvrščeni kot preprosto termofili, ekstremni termofili ali hipertermofili. Termofili so se med izvajanjem verižne reakcije s polimerazo (PCR) izkazali za pomembno vlogo v biotehnologiji. Termusa Thermus aquaticus in Thermuococcus litoralis sta primera.
Halofili so znani kot solno ljubeči ekstremofili. Ti organizmi se nahajajo v visoki koncentraciji soli kot v globokem morju Mrtvega morja, Velikem slanem jezeru ali v uparjalnih ribnikih. Halobacterium, Halococcus je primer te vrste.
Opredelitev bakterij
Bakterije ali evbakterije so prokariotski organizmi, ki nimajo jedra in drugih organov, vezanih na membrano. Torej ves proces poteka v citoplazmi. Bakterijska celica je zaprta v ovojnico, ki ščiti, podpira in ureja prevoze materialov. Bakterije vsebujejo enojni, krožni kromosom kot njihov genetski material in ribosome za sintezo beljakovin.
Celična stena je izdelana iz peptidoglikana, ki ima povezovanje estra maščobnih kislin. Imajo posebna dodatka za gibljivost in se lahko razmnožijo tudi v ekstremnih pogojih s tvorbo spore. Lahko se razmnožujejo tako spolno kot tudi aseksualno. Različne so bile po velikosti in obliki. Bakterije so lahko patogeni ali nepatogeni.
Velikost bakterij se lahko spreminja od premera 0, 2-1, 5 µl . Njihove oblike se razlikujejo tudi od sferičnih, palic, kakijev do spirale. Gram pozitivna in gram negativna sta dve vrsti bakterij. Razlike pri obeh so v bistvu posledica celične stene in barve, ki jo dajo po obarvanju.
Gram-pozitivne bakterije pokažejo pozitiven rezultat in se ob mikroskopu zdijo vijolične. Stafilokok, bacil, streptokok so primeri gram-pozitivnih bakterij.
Po drugi strani gram-negativne bakterije ne prevzamejo kristalno vijoličnega madeža. Salmonella, Shigella, Pseudomonas so nekateri primeri.
Ključna razlika med Arhaejo in bakterijami
Spodaj so pomembne točke, po katerih se arheje razlikujejo od bakterij.
- Prav tako so bakterije, arheje enocelični, preprosti prokarioti, ki nimajo dobro definiranega jedra in drugih organelov. Arhee so sposobne preživeti v ekstremnih razmerah, zato veljajo za skrajneže .
- Arhee najdemo v nenavadnem okolju, kot so vroča vrelca, oceanske globine, solne slanice, medtem ko bakterije najdemo povsod, kot v tleh, vodi, živih in neživih organizmih.
- Celična stena arheje je psevdopeptidoglikan, saj imajo eterske vezi z razvejanjem alifatičnih kislin, medtem ko imajo bakterije ester lipidne membrane z maščobnimi kislinami.
- Archaea natančno ne sledijo glikolizi ali Krebovemu ciklu, vendar uporabljajo podobno pot, vendar bakterije sledijo tem poti, da proizvajajo energijo.
- Metanogeni, halofili, termoakidofili so vrsta arhe, medtem ko so gram pozitivni in gram negativni tipi bakterij.
- Arhee se razmnožujejo aseksualno z binarno cepitvijo, razdrobljenostjo ali s postopkom brstenja, po drugi strani pa lahko bakterije ustvarijo spore, ki jim omogočajo življenje v neugodnem stanju in se delijo tako spolno kot tudi aseksualno.
- V arhajih so značilne kot timin v tRNA (transferazna RNA) in introni, medtem ko je v bakterijah timin prisoten v tRNA, introni pa so odsotni.
- V arhejah je polimeraza RNA zapletena in vsebuje deset podenot, medtem ko je v RNA polimeraza v bakterijah preprosta in vsebuje štiri podenote.
- Pyrolobus fumarii, Sulfolobus acidocaldarius, Pyrococcus furiosus, Methanobacterium formicum je le nekaj primerov arhej. Streptococcus pneumoniae, Yersinia pestis, Escherichia coli (E.coli), Salmonella enterica so primeri bakterij.
Podobnosti
- Obe vrsti imata skoraj enako velikost, ki se giblje med 0, 5 in 4 mikroni, zato naj bi bila najmanjša celica.
- Obe nimata organelov in jedra, vezanih na membrano.
- Arheji in bakterijam manjka večceličnosti, kromosom pa je enojni in krožni.
- Čeprav introni v mRNA in tako v post-transkripcijski modifikaciji RNA manjkajo oboje.
- Arheja in bakterije imajo 70S ribosoma (vendar je bakterijski ribosom občutljiv na nekatere kemikalije, ki delujejo kot zaviralna sredstva, medtem ko so arheje neobčutljive na te kemikalije, kot so evkarioti.
- Lahko so avtotrofi ali heterotrofi.
Zaključek
Zgoraj razmislimo o razliki med arhejami in bakterijami in se jim zdi površno drugačna. Čeprav sta oba enocelični mikroorganizmi in kažeta morfološko podobnost, se razlikujeta v drugih lastnostih. V različnem okolju celo uspevajo in se zato zadržujejo v različnih skupinah.
