Archaeen vs. Bakterien: Unterschied und Vergleich

Alle Organismen bestehen aus Zellen, der primären Lebenseinheit. Einige bestehen aus einzelnen Zellen, während andere aus mehreren Zellen bestehen.

Key Take Away

1. Archaea und Bakterien sind zwei unterschiedliche Gruppen einzelliger Mikroorganismen, die sich in ihrer Zellstruktur, ihren Stoffwechselwegen und ihrer Evolutionsgeschichte unterscheiden.
2. Archaea haben einzigartige Zellmembranstrukturen und sind enger mit Eukaryoten verwandt als mit Bakterien, wobei einige Arten in der Lage sind, in extremen Umgebungen wie hohen Temperaturen oder Salzgehalt zu gedeihen.
3. Bakterien sind vielfältiger und weiter verbreitet als Archaea, wobei viele Arten eine wichtige Rolle für die menschliche Gesundheit, die Industrie und die Umwelt spielen, während andere Krankheiten verursachen können.

Archaea gegen Bakterien

Der Unterschied zwischen Archaea und Bakterien besteht darin, dass die Zellwand von Archaea kein Polymer enthält, das aus Aminosäuren und Zuckern namens Peptidoglykan besteht. Die Zellwand von Bakterien hingegen hat eine netzartige Peptidoglycan-Beschichtung.

Archaea ist eine Gruppe von Prokaryoten, deren Mitglieder spezifische einzigartige physikalische, physiologische und genetische Merkmale aufweisen, die sie einerseits von Bakterien und andererseits von Eukaryoten unterscheiden.

Auf der anderen Seite Bakterien sind eine Gruppe einzelliger, mikroskopisch kleiner Organismen, die in praktisch allen Umgebungen überleben können, einschließlich Boden, Wasser, organischer Substanz und den Körpern vielzelliger Organismen.

Außerdem enthält die Plasmamembran von Archaeen ethergebundene Lipide (ein Sauerstoffatom ist mit zwei Aryl- oder Alkylgruppen verbunden). Gleichzeitig verwendet die Plasmamembran von Bakterien Ester-verknüpfte Lipide (ein Sauerstoffatom ist mit zwei Kohlenwasserstoffgruppen verbunden).

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Vergleichstabelle

Parameter des Vergleichs	Archaea	Bakterien
Ribonukleinsäure (RNA)	Drei	Eins
Vermehrung	Knospung, binäre Spaltung und Fragmentierung.	Produziert Sporen, so dass sie mehrere Jahre unter verschiedenen günstigen und ungünstigen Bedingungen überleben können.
Gefunden in	Ungewöhnliche und extreme Bedingungen wie tiefere Ozeanregionen, heiße Quellen, Sümpfe etc.	Fast überall, wie die Erdkruste, organische Stoffe, Gewässer, Körper von Menschen und Tieren und so weiter.
Zellenwand	Besteht aus einer S-Schicht oder einem Pseudo-Peptidoglykan.	Sie bestehen aus Peptidoglycan, begleitet von Muraminsäure.
Hauptgruppen	Halophile, Methanogene, Thermoacidophile.	Gram-negative und gram-positive.

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Was ist Archaea?

Es handelt sich um eine Gruppe einzelliger Mikroorganismen ohne klar definierten Kern, die Merkmale aufweisen, die sie von den anderen beiden Zweigen des phylogenetischen (evolutionären) Stammbaums unterscheiden.

Als es zum ersten Mal entdeckt wurde, wurde es aufgrund seiner Ähnlichkeit in Größe und Form in die Kategorie der Bakterien eingeordnet und erhielt den Namen Archaebakterien. Schließlich stellte sich jedoch heraus, dass Archaeen bestimmte Merkmale von Eukaryoten aufwiesen, die bei Bakterien nicht vorhanden waren.

Außerdem wird angenommen, dass einer der Vorfahren der heutigen Archaea Eukarya geboren hatte. Folglich wurde die Kategorie der Archaebakterien obsolet.

Der Begriff Archaea ist griechischen Ursprungs. Es kommt von Archäos was „primitiv“, „archaisch“ oder „uralt“ bedeutet.

Die Archaeen können aquatische oder terrestrische Mikroorganismen sein. Sie zeigen eine Vielzahl von Formen, darunter Kugel-, Stab- und Spiralformen.

Einige leben von Sauerstoff und produzieren Methan als Endprodukt, andere nicht. Sie vermehren sich asexuell durch verschiedene Mechanismen, einschließlich binärer Spaltung, Fragmentierung und Knospung.

 

Was sind Bakterien?

Es bezieht sich auf eine Gruppe einzelliger, mikroskopisch kleiner und prokaryotischer Organismen, die in praktisch allen Umgebungen wie Boden, Wasser, organischer Substanz und den Körpern vielzelliger Organismen vorkommen.

Die vier Grundformen von Bakterien sind Bacillus (stabförmig), Vibrio (kommaförmig), Coccus (kugelförmig) und Spirillum (spiralförmig). Wie bei Archaea gibt es bei Bakterien keinen genau definierten Zellkern.

Abgesehen vom Genom DNAOb einzelnes Chromosom oder zirkuläre DNA – viele Bakterien enthalten eine weitere kleine, zirkuläre DNA, die sich außerhalb der genomischen DNA befindet. Diese kleineren DNAs werden als Plasmide bezeichnet.

Basierend auf der Struktur ihrer Zellwand und ihrer Reaktion auf die Gramfärbung (Färbung mit einem violetten Farbstoff zur Identifizierung der Bakterienart) werden Bakterien in zwei Hauptgruppen eingeteilt – grampositive und gramnegative.

Grampositive Bakterien verfärben sich während des Gram-Färbungsexperiments violett und haben eine rubens Schicht aus Peptidoglycan in ihren Zellwänden. Gramnegative Bakterien hingegen zeigen bei Färbung mit violettem Farbstoff eine rosa Farbe und besitzen eine dünne Peptidoglycanschicht.

Obwohl einige Bakterien Lebensmittelvergiftungen und Infektionskrankheiten beim Menschen verursachen können, sind die meisten von ihnen harmlos. Auch viele Bakterien sind hilfreich.

Bakterien werden auch in verschiedenen industriellen Prozessen verwendet, insbesondere in der Lebensmittelindustrie. Beispielsweise ist die Herstellung von Käse, Joghurt und Gurken ohne bakterielle Reaktionen nicht möglich.

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Hauptunterschiede zwischen Archaea und Bakterien

1. Sowohl Archaea als auch Bakterien sind einzellige Prokaryoten. Aber Archaea weist auch spezifische Merkmale von Eukaryoten auf.
2. Archaea kann unter extremen und ungewöhnlichen Bedingungen wie Salzwasser, heißen Quellen, tieferen Regionen der Ozeane, Sümpfen und dem Magen-Darm-Trakt des Menschen existieren. Bakterien hingegen sind fast allgegenwärtig.
3. Sowohl Archaea als auch Bakterien vermehren sich ungeschlechtlich, aber ihre Mechanismen sind unterschiedlich. Archaea vermehren sich durch die Mechanismen der Knospung, binären Spaltung und Fragmentierung.
4. Die Zellwand von Archaea besteht nicht aus Peptidoglycan. Es besteht aus einfacheren verbindenden Untereinheiten, die als S-Layer oder Pseudo-Peptidoglycan bezeichnet werden.
5. Die Plasmamembran von Archaea enthält mit Kohlenwasserstoffen bedeckte Lipide, die manchmal verzweigt sind und Monoschichten bilden. Diese Lipide verfügen über Etherbindungen, die die Glyceringerüste verbinden.

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Bibliographie

1. https://www.nature.com/articles/nature08465
2. https://academic.oup.com/femsec/article-abstract/39/1/1/535284

Letzte Aktualisierung: 11. Juni 2023