Archaebacteria versus Eubacteria: verschil en vergelijking

Archaebacteriën, die zich onderscheiden door hun vermogen om te gedijen in extreme omgevingen zoals warmwaterbronnen en diepzeeopeningen, vertonen unieke genetische en biochemische eigenschappen die lijken op zowel bacteriën als eukaryoten. Daarentegen bewonen Eubacteria, die verschillende vormen omvat van gewone pathogenen tot nuttige symbionten, voornamelijk gematigde omgevingen en zijn ze nauwer verwant aan typische bacteriën, waarbij ze diverse metabolische capaciteiten vertonen die cruciaal zijn voor het ecologische evenwicht.

Key Takeaways

1. Archaebacteriën staan ​​bekend om hun vermogen om te leven in extreme omgevingen zoals warmwaterbronnen, terwijl Eubacteriën vaak worden aangetroffen in aarde, water en levende organismen.
2. Archaebacteriën hebben unieke celwanden zonder peptidoglycaan, terwijl Eubacteriën celwanden hebben die peptidoglycaan bevatten.
3. Archaebacteriën spelen een essentiële rol in de koolstof- en stikstofcycli, terwijl Eubacteriën een aanzienlijke invloed hebben op de menselijke gezondheid en het milieu.

Archaebacteriën versus Eubacteriën

Archaebacteriën, of Archaea, zijn eencellige micro-organismen die zich onderscheiden van bacteriën en eukaryoten. Ze gedijen in extreme omgevingen zoals warmwaterbronnen, zoute meren en diepzeeopeningen. Eubacteriën, of bacteriën, zijn eencellige micro-organismen die bijna overal op aarde in tal van vormen en maten voorkomen.

Eubacteriën, ook bekend als "echte bacteriën", zijn eencellige prokaryotische micro-organismen die in veel verschillende gebieden over de hele wereld voorkomen. Ze missen een membraangebonden kern en hun celwand bevat peptidoglycanen in een verknoopt ketenpatroon.

Deze structuur helpt hen hun vorm en grootte te behouden. Er zijn drie soorten eubacteriën. Ze hebben verschillende kenmerken. Archaebacteriën, of de "oude bacteriën", zijn ook eencellige prokaryotische micro-organismen.

Ze worden gevonden in de diepten van de oceaan. Ze zijn in staat om te overleven in extreme omgevingsomstandigheden. Archaebacteriën worden beschouwd als de moderne vorm van enkele van de oudste bacteriën die op aarde voorkomen. 

Vergelijkingstabel

Kenmerk	Archaebacteriën	Eubacteriën
Domein	Archaea	Bacterie
Andere naam	Oude bacteriën	Echte bacteriën
Habitat	Extreme omgevingen (warmwaterbronnen, zoute moerassen, enz.)	Diverse omgevingen (bodem, water, in organismen)
Celwand	Pseudopeptidoglycaan	Peptidoglycaan (met muraminezuur)
Membraan Lipiden	Ether-gekoppelde, vertakte ketens	Ester-gekoppelde, rechte ketens
Weergave	Binaire splijting, fragmentatie, ontluiking	Binaire splitsing, conjugatie, transformatie, transductie
Voorbeelden	Methanogenen, halofielen, thermofielen	E. coli, Salmonella, Lactobacillus
Note	Complexer dan echte bacteriën	Diverser dan archaebacteriën

Wat is eubacteriën?

Eubacteriën, ook eenvoudigweg bacteriën genoemd, zijn naast Archaea een van de twee belangrijkste domeinen van prokaryotische micro-organismen. Ze zijn alomtegenwoordig en divers en bewonen een breed scala aan omgevingen op aarde, van bodem tot water tot het menselijk lichaam. Eubacteriën spelen een cruciale rol in verschillende ecosystemen en dienen als afbrekers, producenten en symbiotische partners, en ze hebben aanzienlijke gevolgen voor de menselijke gezondheid, de landbouw en de industrie.

Kenmerken van Eubacteria

• Cellulaire structuur: Eubacteriën worden gekenmerkt door hun prokaryotische cellulaire organisatie, waarbij een echte kern en membraangebonden organellen ontbreken. Hun genetisch materiaal is georganiseerd in een enkel circulair chromosoom dat zich in het nucleoïdegebied bevindt.
• Samenstelling van de celwand: De celwanden van eubacteriën bevatten peptidoglycan, een uniek polymeer dat structurele ondersteuning en bescherming biedt tegen osmotische druk. Dit onderscheidt hen van Archaea, die geen peptidoglycan in hun celwanden hebben.
• Metabole diversiteit: Eubacteriën vertonen een opmerkelijke metabolische diversiteit, waardoor ze verschillende energiebronnen kunnen gebruiken en kunnen gedijen in diverse omgevingen. Ze kunnen aëroob zijn en zuurstof nodig hebben voor de ademhaling, of anaëroob, in staat om te overleven in omstandigheden met zuurstofgebrek.
• Weergave: Eubacteriën planten zich ongeslachtelijk voort door binaire splitsing, waarbij een enkele cel zich deelt in twee identieke dochtercellen. Sommige soorten kunnen ook genetisch materiaal uitwisselen via horizontale genoverdrachtsmechanismen zoals conjugatie, transformatie of transductie.
• Ecologische rollen: Eubacteriën vervullen essentiële ecologische functies, zoals de kringloop van voedingsstoffen, stikstoffixatie en afbraak. Ze vormen mutualistische relaties met planten, dieren en andere organismen en dragen bij aan de opname van voedingsstoffen, ziekteresistentie en de algehele stabiliteit van het ecosysteem.

Classificatie van Eubacteria

• Proteobacteria: Dit diverse phylum omvat veel pathogene en symbiotische bacteriën, waaronder Escherichia coli, Salmonella en Helicobacter pylori.
• Firmicutes: Firmicutes omvatten zowel nuttige bacteriën, zoals Lactobacillus, als pathogene soorten zoals Staphylococcus aureus en Clostridium difficile.
• Actinobacteriën: Actinobacteriën staan ​​bekend om hun filamenteuze groei en omvatten belangrijke geslachten zoals Streptomyces, bekend om het produceren van antibiotica, en Mycobacterium, waaronder de veroorzakers van tuberculose en lepra.

Wat is archaebacteriën?

Archaebacteriën, ook wel Archaea genoemd, vormen naast Bacteriën en Eukarya een van de drie domeinen van het leven. Aanvankelijk werd gedacht dat ze vergelijkbaar waren met bacteriën vanwege hun prokaryotische cellulaire organisatie, maar recente moleculaire en biochemische studies hebben aangetoond dat Archaea een aparte evolutionaire afstammingslijn vertegenwoordigt met unieke genetische, fysiologische en ecologische kenmerken. Archaebacteriën staan ​​bekend om hun vermogen om te gedijen in extreme omgevingen en een belangrijke rol te spelen in verschillende ecosystemen.

Kenmerken van archaebacteriën

• Cellulaire structuur: Archaebacteriën zijn prokaryotische micro-organismen met cellulaire structuren die lijken op bacteriën, zonder een echte kern en membraangebonden organellen. Ze vertonen echter unieke kenmerken in hun celmembranen en celwanden die hen onderscheiden van zowel bacteriën als eukaryoten.
• Samenstelling van celmembraan: In tegenstelling tot bacteriën en eukaryoten zijn de celmembranen van Archaebacteria samengesteld uit ethergebonden lipiden en vertakte koolwaterstofketens. Dankzij deze unieke lipidesamenstellingen zijn ze bestand tegen extreme temperaturen en pH-niveaus, wat bijdraagt ​​aan hun vermogen om in ruwe omgevingen te leven.
• Samenstelling van de celwand: Hoewel sommige Archaebacteriën celwanden bezitten, missen ze peptidoglycaan, een sleutelcomponent van bacteriële celwanden. In plaats daarvan kunnen hun celwanden andere stoffen bevatten, zoals pseudopeptidoglycaan of eiwitachtige S-lagen.
• Metabole diversiteit: Archaebacteriën vertonen diverse metabolische routes, waardoor ze verschillende energiebronnen kunnen gebruiken, waaronder organische verbindingen, licht en anorganische stoffen zoals waterstof, zwavel en methaan. Sommige Archaebacteriën zijn extremofielen en gedijen goed in omgevingen met extreme temperaturen, zoutgehalte, zuurgraad of druk.
• Genetische en moleculaire kenmerken: Moleculaire analyses hebben aangetoond dat Archaebacteriën genetische en moleculaire kenmerken vertonen die verschillen van zowel bacteriën als eukaryoten. Hun transcriptie- en vertaalmachines, evenals hun DNA-replicatiemechanismen, vertonen in sommige aspecten overeenkomsten met eukaryoten.

Classificatie van archaebacteriën

• Euryarchaeota: Dit phylum omvat methanogenen, die methaan produceren als een metabolisch bijproduct, evenals halofielen, die gedijen in omgevingen met een hoog zoutgehalte, en thermofielen, die habitats met hoge temperaturen bewonen.
• Crenarchaeota: Crenarchaeota omvatten thermofiele en acidofiele organismen die voorkomen in warmwaterbronnen, vulkanische omgevingen en zure gronden. Veel crenarchaeoten zijn in staat tot zwavelmetabolisme en zijn betrokken bij de zwavelcyclus in ecosystemen.
• Korarchaeota: Korarchaeota is een relatief minder bestudeerde groep Archaebacteriën die wordt aangetroffen in geothermische omgevingen en vertegenwoordigt een diep vertakkende afstammingslijn binnen het Archaea-domein.

Belangrijkste verschillen tussen Eubacteriën en Archaebacteriën

• Samenstelling van de celwand:
  • Eubacteriën hebben celwanden gemaakt van peptidoglycan.
  • Archaebacteriën hebben celwanden gemaakt van verschillende materialen, zoals pseudopeptidoglycan of eiwitten, waarbij peptidoglycan ontbreekt.
• Membraan Lipiden:
  • Eubacteriën hebben membraanlipiden die zijn samengesteld uit vetzuren die door esterbindingen aan glycerol zijn gebonden.
  • Archaebacteriën hebben membraanlipiden die zijn samengesteld uit vertakte koolwaterstofketens die door etherbindingen aan glycerol zijn gebonden.
• Membraan Samenstelling:
  • Eubacteriën hebben membraanlipiden met een dubbellaagse structuur.
  • Archaebacteriën hebben membraanlipiden met een monolaagstructuur, waardoor ze stabieler zijn in extreme omgevingen.
• RNA-polymerase:
  • Eubacteriën hebben één type RNA-polymerase.
  • Archaebacteriën hebben meerdere soorten RNA-polymerase, vergelijkbaar met eukaryoten.
• Genexpressie:
  • Eubacteriën hebben operons voor genexpressieregulatie.
  • Archaebacteriën hebben verschillende mechanismen voor genexpressieregulatie vergeleken met eubacteriën.
• Metabole paden:
  • Eubacteriën omvatten diverse metabolische routes voor energieopwekking, zoals fermentatie, fotosynthese en aerobe ademhaling.
  • Archaebacteriën gedijen in extreme omgevingen en kunnen unieke metabolische routes gebruiken, zoals methanogenese of chemolithotrofie.
• Ecologische niches:
  • Eubacteriën bewonen verschillende omgevingen, waaronder bodem, water en het menselijk lichaam.
  • Archaebacteriën worden aangetroffen in extreme omgevingen zoals warmwaterbronnen, zoutvlakten en diepzeeopeningen.
• Genetische verwantschap:
  • Eubacteriën zijn nauwer verwant aan organismen in het domein Eukarya dan aan Archaebacteria.
  • Archaebacteriën worden als ouder beschouwd en evolutionair verschillend van zowel Eubacteria als Eukarya.
• Gevoeligheid voor antibiotica:
  • Eubacteriën zijn gevoelig voor antibiotica die vaak in de geneeskunde worden gebruikt.
  • Archaebacteriën zijn niet gevoelig voor antibiotica die zich richten op bacteriële celwanden vanwege verschillen in hun celwandstructuur.

Referenties

1. https://www.pnas.org/content/86/23/9355.short
2. https://link.springer.com/article/10.1007/BF00270794

Laatst bijgewerkt: 28 februari 2024