Hoolimata sellest, et nad kuuluvad samasse prokarüootide kategooriasse, näitavad arhaea ja bakterid nende geneetilise ülesehituse varieerumist, kuna metaboolsete radade ja muude ensüümidena meenutavad arhaea valduses olevad geenid tihedalt pigem eukarüoote kui baktereid.
Lihtsad, mikroskoopilised, mitmetähenduslikud mikroorganismid tähistavad nende olemasolu universaalselt, olgu siis sügaval vees, kõrgel temperatuuril, pinnases või ekstreemsetes tingimustes. Nende rakkude arenevat ajalugu peetakse vanaks nagu enam kui 3, 5 miljardit aastat tagasi. Arhaea ja bakterid on prokarüootide esindajad ja kuuluvad Monera kuningriiki.
Arhaea peetakse kõige ürgsemaks või iidsemaks eluvormiks ja see tähistab lähisuhteid esimeste rakkudega, mis arvatakse tekkivat umbes aastaid tagasi maa peal. Varem klassifitseeriti nad ainult bakteriteks ja nad said nime arhebakteriteks, kuid teatavate ainulaadsete omaduste tõttu nimetatakse neid nüüd arhaeaks. Nad on väga ekstreemsete keskkondade elanikud.
Ehkki nagu bakterid, mis hõivavad olulisema osa taevariigist ja mida tavaliselt leidub keskkonnas, on ka arhaea üherakulised, puuduvad paljukollased, ulatudes mõne mikromeetrini. Neid olulisi erinevusi ja sarnasusi käsitletakse selles sisus koos nende lühikirjeldusega.
Võrdlusdiagramm
| Võrdluse alus | Archaea | Bakterid |
|---|---|---|
| Tähendus | Arhaad on üherakulised lihtsad mikroorganismid ja suudavad ekstreemsetes tingimustes ellu jääda. Neid peetakse kõige primitiivsemateks rakkudeks, mis pärinesid maakeral 4 miljardit aastat tagasi. | Bakterid on ka üherakulised, kuid neil on keeruline struktuur. Sellesse kategooriasse kuuluvad igat tüüpi bakterid, välja arvatud arhaea. |
| Leitud | Archaea leidub ebaharilikus keskkonnas, näiteks kuumaveeallikas, ookeani sügavus, soolalahus. | Neid leidub kõikjal nagu pinnases, vees, elus- ja eluta organismis. |
| Raku sein | Rakusein on väidetavalt pseudopeptidoglükaan. | Rakusein koosneb peptidoglükaanist koos muraamhappe või lipopolüsahhariidiga. |
| Lipiidmembraan | Archaeas on eetri sidemed alifaatsete hapete hargnemisega nende lipiidmembraanis. | Eubakteritel või bakteritel on rasvhapetega estri sidemete lipiidmembraan. |
| Metaboolne rada | Archaea ei jälgi glükolüüsi ega Krebsi tsüklit, vaid kasutab sarnast rada. | Glükoosi lagundamiseks järgige glükolüüsi rada ja Krebi tsüklit. |
| Tüübid | Metanogeenid, halofiilid, termoatsidofiilid. | Gram-positiivne ja gram-negatiivne. |
| Paljundamine | Archaea paljuneb aseksuaalselt binaarse lõhustumise, fragmenteerimise või punkerdamise teel. | Bakterid võivad tekitada eoseid, mis võimaldavad neil elada ebasoodsates tingimustes. |
| Teised omadused | Tüümiinis puudub tRNA (transferaasi RNA). | TRNA-s on tümiin. |
| Intronid on kohal. | Intronid puuduvad. | |
| RNA polümeraas on keeruline ja sisaldab 10 subühikut. | RNA polümeraas on lihtne ja sisaldab 4 alaühikut. | |
| Arhaea on mittepatogeenid. | Mõned bakterid on patogeenid. | |
| Näited | 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. |
Määratlus Archaea
Archaea, mida sageli nimetatakse ekstremofiilideks ja on seni teadaolevad uudsed prokarüootsed rakud. Sarnaselt bakteritele on nad ka üherakulised, arendamata tuumaga (nende geneetiline materjal või DNA on silmuse kujul, mida nimetatakse plasmiidiks) ja puuduvad ka muud organellid. Kuid nende ebatavalise anatoomia ja füsioloogia tõttu peetakse neil eukarüootide sarnaseid omadusi. See omadus on tRNA (transferaasi RNA), millel on juhtiv roll DNA dekodeerimisel ja valkude moodustamisel.
Archaea suurus varieerub vahemikus 0, 5-4 µ . Neil on erinev kuju, näiteks spiraalid, vardad, plaadid ja kerad, mõned võivad olla ka lamedad või ruudukujulised. Erinevalt bakteritest koosneb arhaea rakusein pseudopeptidoglükaanidest . Lipiidmembraan on eetriga seotud, alifaatsete hapete hargnemisega.
Nagu varem arutatud, jagunevad nad aseksuaalselt lootuse, killustumise või binaarse lõhustumise teel. Archaea koosneb plasmiidi kujul olevast ümarringilisest kromosoomist.
Väline rakumembraan toimib raku ja selle väliskeskkonna barjäärina ning koosneb fosfolipiididest ( pseudopeptidoglükaanid) . Neil on ka raku sein, mis on raku välimine kiht ja aitab säilitada raku kuju ja keemilist tasakaalu. Rakumembraani sees on tsütoplasma, kuhu paigutatakse muud rakujäägid ja geneetiline materjal.
Archaea jaguneb aseptiliselt binaarse lõhustumise, pungamise või killustumise teel. Neil on motoorika jaoks ainult üks lend. Need näitavad nende olemasolu tingimustes, mis ei sobi teiste organismide ellujäämiseks. Arhaad on metaboolselt aktiivsed rõhu, hapete, pH, kõrge temperatuuri ja sügava vee olukorras.
Methanogeenid, termofiilid ja halofiilid on seni arhaea kolm tüüpi leitud. Metanogeenid on arhaea kõige erinevamad rühmad. Neil on reoveepuhastuses oluline roll, kuna metanogeenid võivad muuta bakterijäätmed ja süsinikdioksiidi metaaniks.
Kuna metaani peetakse kasvuhoonegaasiks, mis aitab vähendada globaalset soojenemist. Metanogeene leidub märgaladel, meresetetes. Levinumad näited on metanokokk, methanobakterium.
Termofiilid on arheanid, kes suudavad ellu jääda kõrgemal temperatuuril, mis jääb vahemikku 106–252 ° F või 41–140 ° C. Neid liigitatakse täiendavalt lihtsalt termofiilseteks, äärmuslikeks termofiilideks või hüpertermofiilideks. Termofiilid etendasid polümeraasi ahelreaktsiooni (PCR) läbiviimisel olulist rolli biotehnoloogias. Näideteks on Thermus aquaticus ja Thermuococcus litoralis .
Halofiile tuntakse kui soola armastavaid ekstremofiile. Neid organisme leidub kõrge soola kontsentratsiooniga nagu Surnumere süvameres, Suures Soolajärves või aurustustiikides. Seda tüüpi on näiteks Halobacterium, Halococcus.
Bakterite määratlus
Bakterid või eubakterid on prokarüootsed organismid, millel puuduvad tuum ja muud membraaniga seotud organellid. Nii et kogu protsess toimub tsütoplasmas. Bakterirakk on suletud ümbrikusse, mis kaitseb, toetab ja reguleerib materjalide vedu. Bakterid sisaldavad geneetilise materjalina üksikut ümmargust kromosoomi ja valgu sünteesiks vajalikke ribosoome.
Rakusein on valmistatud peptidoglükaanist, millel on rasvhapete esterühendus . Neil on spetsiaalsed motoorika lisad ja need on võimelised eoste moodustumisel paljunema ka ekstreemsetes tingimustes. Nad võivad paljuneda nii seksuaalselt kui ka seksuaalselt. Need varieerusid suuruse ja kuju poolest. Bakterid võivad olla patogeenid või mittepatogeenid.
Bakterite suurus võib varieeruda läbimõõduga 0, 2-1, 5 µl . Nende kuju varieerub ka sfäärilistest, varrastest, kokkadest spiraalideni. Gram-positiivne ja gram-negatiivne on kahte tüüpi bakterid. Erinevused mõlemas tulenevad põhimõtteliselt rakuseinast ja värvist, mille nad pärast värvimist annavad.
Gram-positiivsed bakterid näitavad positiivset tulemust ja mikroskoobi all näevad lillad. Stafülokokk, Bacillus, Streptokokk on gram-positiivsete bakterite näited.
Teisest küljest ei võta gramnegatiivsed bakterid kristallvioletset plekki. Salmonella, Shigella, Pseudomonas on mõned näited.
Archaea ja bakterite peamine erinevus
Allpool on toodud olulised punktid, mis eristavad arhaea bakteritest.
- Samuti on bakterid, arhaea, üherakulised lihtsad prokarüootid, millel puuduvad täpselt määratletud tuum ja muud organellid. Arhaad on äärmuslikes tingimustes võimelised ellu jääma ja neid peetakse ekstremofiilideks .
- Arhaea leidub ebaharilikus keskkonnas nagu kuumaveeallikas, ookeani sügavus, soolalahused, samas kui baktereid leidub igal pool, näiteks pinnases, vees, elus- ja eluta organismis.
- Arhaea rakusein on pseudopeptidoglükaan, kuna neil on eetersidemed alifaatsete hapete hargnemisega, samal ajal kui bakteritel on lipiidmembraani estri sidemed rasvhapetega.
- Archaea ei järgi täpselt glükolüüsi ega Krebi tsüklit, vaid kasutab sarnast rada, kuid bakterid järgivad neid teid energia tootmiseks.
- Arhaea tüübiks on metanogeenid, halofiilid, termoatsidofiilid, samas kui gram-positiivsed ja gram-negatiivsed on bakteritüübid.
- Arhaea paljuneb aseksuaalselt binaarse lõhustumise, fragmenteerimise või punkerdamise teel. Teisest küljest võivad bakterid tekitada eoseid, mis võimaldavad neil elada ebasoodsates tingimustes ja jagunevad nii seksuaalselt kui ka aseksuaalselt.
- Arhaea tunnusjoontes nagu tümiin puudub tRNA-s (transferaasi RNA) ja intronid, samas kui bakterites on tümiin tRNA-s ja intronid puuduvad.
- Arhaea piirkonnas on RNA polümeraas keeruline ja sisaldab kümme subühikut, samas kui RNA polümeraas on bakterites lihtne ja sisaldab nelja subühikut.
- Pyrolobus fumarii, Sulfolobus acidocaldarius, Pyrococcus furiosus, Methanobacterium formicum on vähesed arhaea näited. Streptococcus pneumoniae, Yersinia pestis, Escherichia coli (E.coli), Salmonella enterica on bakterite näited.
Sarnasused
- Mõlemal tüübil on peaaegu sama suurus, mis varieerub vahemikus 0, 5–4 mikronit ja seega väidetakse, et see on väikseim olemasolev rakk.
- Neil mõlemal puuduvad membraaniga piiratud organellid ja tuum.
- Arhaas ja bakteritel puudub mitmekihilisus ning kromosoom on ühe- ja ringikujuline.
- Ehkki intronid mRNA-s ja nii RNA transkriptsioonijärgses modifikatsioonis puuduvad mõlemad.
- Arhaea ja bakterite mõlemal on 70S ribosoomi (kuid bakteriaalne ribosoom on tundlik teatavate kemikaalide suhtes, mis toimivad pärssivate ainetena), samas kui arhaea on tundmatu nende kemikaalide suhtes nagu eukarüootid.
- Need võivad olla autotroofid või heterotroofid.
Järeldus
Ülalpool vaatleme erinevust arhaea ja bakterite vahel ning leidsime, et nad on pealiskaudselt erinevad. Mõlemad on küll üherakulised mikroorganismid ja omavad morfoloogilisi sarnasusi, kuid erinevad teiste omaduste poolest. Nad õitsevad isegi erinevas keskkonnas ja seetõttu hoitakse neid erinevas rühmas.
