Архебактерии против эубактерий: разница и сравнение

Архебактерии, отличающиеся своей способностью процветать в экстремальных условиях, таких как горячие источники и глубоководные жерла, демонстрируют уникальные генетические и биохимические черты, сходные как с бактериями, так и с эукариотами. Напротив, эубактерии, охватывающие разнообразные формы, от обычных патогенов до полезных симбионтов, в основном обитают в умеренной среде и более тесно связаны с типичными бактериями, демонстрируя разнообразные метаболические возможности, имеющие решающее значение для экологического баланса.

Основные выводы

1. Архебактерии известны своей способностью жить в экстремальных условиях, таких как горячие источники, в то время как эубактерии обычно встречаются в почве, воде и живых организмах.
2. Архебактерии имеют уникальные клеточные стенки, в которых отсутствует пептидогликан, в то время как эубактерии имеют клеточные стенки, содержащие пептидогликан.
3. Архебактерии играют важную роль в круговороте углерода и азота, тогда как эубактерии оказывают существенное влияние на здоровье человека и окружающую среду.

Архебактерии против эубактерий

Архебактерии, или археи, представляют собой одноклеточные микроорганизмы, отличные от бактерий и эукариот. Они процветают в экстремальных условиях, таких как горячие источники, соленые озера и глубоководные жерла. Эубактерии, или бактерии, представляют собой одноклеточные микроорганизмы, встречающиеся почти повсюду на Земле во множестве форм и размеров.

Эубактерии, также известные как «настоящие бактерии», представляют собой одноклеточные прокариотические микроорганизмы во многих различных областях мира. У них отсутствует связанное с мембраной ядро, а их клеточная стенка содержит пептидогликаны в виде поперечно-сшитых цепей.

Эта структура помогает им сохранять свою форму и размер. Существует три типа эубактерий. Они имеют различные характеристики. Архебактерии, или «древние бактерии», также являются одноклеточными прокариотическими микроорганизмами.

Они обитают в глубинах океана. Они способны выживать в экстремальных условиях окружающей среды. Архебактерии считаются современной формой некоторых из древнейших бактерий, обнаруженных на Земле. 

Сравнительная таблица

Особенность	Архебактерии	эубактерий
Домен	Archaea	Бактерии
Другое имя	Древние бактерии	Настоящие бактерии
Среда обитания	Экстремальные условия (горячие источники, соленые болота и т. д.)	Разнообразная среда (почва, вода, внутри организмов)
Клеточная стена	Псевдопептидогликан	Пептидогликан (с мурамовой кислотой)
Мембранные липиды	Эфиросвязанные разветвленные цепи	Эфирно-связанные, прямые цепи
Воспроизводство	Бинарное деление, фрагментация, почкование	Бинарное деление, конъюгация, трансформация, трансдукция
Примеры	Метаногены, галофилы, термофилы	Кишечная палочка, сальмонелла, лактобактерии
Внимание	Более сложный, чем настоящие бактерии	Более разнообразны, чем архебактерии.

Что такое Эубактерии?

Эубактерии, также известные как бактерии, являются одним из двух основных доменов прокариотических микроорганизмов наряду с архей. Они вездесущи и разнообразны, населяя широкий спектр сред на Земле, от почвы до воды и человеческого тела. Эубактерии играют решающую роль в различных экосистемах, выступая в качестве разлагателей, продуцентов и партнеров по симбиозу, и они оказывают значительное влияние на здоровье человека, сельское хозяйство и промышленность.

Характеристики эубактерий

• Клеточная структура: Эубактерии характеризуются прокариотической клеточной организацией, лишенной настоящего ядра и мембраносвязанных органелл. Их генетический материал организован в одну кольцевую хромосому, расположенную в нуклеоидной области.
• Состав клеточной стенки: Клеточные стенки эубактерий содержат пептидогликан, уникальный полимер, который обеспечивает структурную поддержку и защиту от осмотического давления. Это отличает их от архей, у которых в клеточных стенках отсутствует пептидогликан.
• Метаболическое разнообразие: Эубактерии демонстрируют замечательное метаболическое разнообразие, что позволяет им использовать различные источники энергии и процветать в различных средах. Они могут быть аэробными, требующими кислорода для дыхания, или анаэробными, способными выживать в условиях недостатка кислорода.
• Воспроизводство: Эубактерии размножаются бесполым путем путем бинарного деления, при котором одна клетка делится на две идентичные дочерние клетки. Некоторые виды могут также обмениваться генетическим материалом посредством механизмов горизонтального переноса генов, таких как конъюгация, трансформация или трансдукция.
• Экологические роли: Эубактерии выполняют важные экологические функции, такие как круговорот питательных веществ, фиксация азота и разложение. Они формируют мутуалистические отношения с растениями, животными и другими организмами, способствуя усвоению питательных веществ, устойчивости к болезням и общей стабильности экосистемы.

Классификация эубактерий

• Proteobacteria: Этот разнообразный тип включает множество патогенных и симбиотических бактерий, включая Escherichia coli, Salmonella и Helicobacter pylori.
• Firmicutes: Фирмикуты включают как полезные бактерии, такие как Lactobacillus, так и патогенные виды, такие как Staphylococcus aureus и Clostridium difficile.
• Актинобактерии: Актинобактерии известны своим нитчатым ростом и включают такие важные роды, как Streptomyces, известные производством антибиотиков, и Mycobacterium, включающий возбудителей туберкулеза и проказы.

Что такое Архебактерии?

Архебактерии, называемые археями, составляют одну из трех областей жизни, наряду с бактериями и эукариями. Первоначально считалось, что археи похожи на бактерии из-за их прокариотической клеточной организации, но недавние молекулярные и биохимические исследования показали, что археи представляют собой отдельную эволюционную линию с уникальными генетическими, физиологическими и экологическими характеристиками. Архебактерии известны своей способностью процветать в экстремальных условиях и играть важную роль в различных экосистемах.

Характеристики архебактерий

• Клеточная структура: Архебактерии — это прокариотические микроорганизмы с клеточной структурой, сходной с бактериями, без настоящего ядра и мембраносвязанных органелл. Однако они обладают уникальными особенностями клеточных мембран и клеточных стенок, которые отличают их как от бактерий, так и от эукариот.
• Состав клеточной мембраны: В отличие от бактерий и эукариот, клеточные мембраны архебактерий состоят из эфирно-связанных липидов и разветвленных углеводородных цепей. Эти уникальные липидные композиции позволяют им выдерживать экстремальные температуры и уровни pH, что способствует их способности обитать в суровых условиях.
• Состав клеточной стенки: Хотя некоторые архебактерии обладают клеточными стенками, им не хватает пептидогликана, ключевого компонента клеточных стенок бактерий. Вместо этого их клеточные стенки могут содержать другие вещества, такие как псевдопептидогликан или белковые S-слои.
• Метаболическое разнообразие: Архебактерии демонстрируют разнообразные метаболические пути, что позволяет им использовать различные источники энергии, включая органические соединения, свет и неорганические вещества, такие как водород, сера и метан. Некоторые архебактерии являются экстремофилами и процветают в средах с экстремальными температурами, соленостью, кислотностью или давлением.
• Генетические и молекулярные особенности: Молекулярный анализ показал, что архебактерии обладают генетическими и молекулярными характеристиками, отличными как от бактерий, так и от эукариот. Их механизмы транскрипции и трансляции, а также механизмы репликации ДНК в некоторых аспектах схожи с эукариотами.

Классификация архебактерий

• эвриархеоты: Этот тип включает метаногены, которые производят метан в качестве побочного продукта метаболизма, а также галофилы, которые процветают в среде с высоким содержанием соли, и термофилы, населяющие среду обитания с высокими температурами.
• Кренархеота: Crenarchaeota включает термофильные и ацидофильные организмы, обитающие в горячих источниках, вулканической среде и кислых почвах. Многие кренархеоты способны к метаболизму серы и участвуют в круговороте серы в экосистемах.
• Корархеота: Корархеоты — относительно менее изученная группа архебактерий, обитающих в геотермальных средах, представляющая собой глубоко разветвленную линию внутри домена архей.

Основные различия между Эубактерии и архебактерии

• Состав клеточной стенки:
  • У эубактерий клеточные стенки состоят из пептидогликана.
  • У архебактерий клеточные стенки состоят из различных материалов, таких как псевдопептидогликан или белки, в которых отсутствует пептидогликан.
• Мембранные липиды:
  • Эубактерии имеют мембранные липиды, состоящие из жирных кислот, связанных с глицерином сложноэфирными связями.
  • Мембранные липиды архебактерий состоят из разветвленных углеводородных цепей, связанных с глицерином эфирными связями.
• Мембранная композиция:
  • Эубактерии имеют мембранные липиды с двухслойной структурой.
  • Архебактерии имеют мембранные липиды с однослойной структурой, что делает их более стабильными в экстремальных условиях.
• РНК-полимераза:
  • Эубактерии имеют один тип РНК-полимеразы.
  • Архебактерии имеют несколько типов РНК-полимеразы, подобно эукариотам.
• Экспрессия гена:
  • У эубактерий есть опероны для регуляции экспрессии генов.
  • Архебактерии имеют другие механизмы регуляции экспрессии генов по сравнению с эубактериями.
• Метаболические пути:
  • Эубактерии включают разнообразные метаболические пути производства энергии, такие как ферментация, фотосинтез и аэробное дыхание.
  • Архебактерии процветают в экстремальных условиях и могут использовать уникальные метаболические пути, такие как метаногенез или хемолитотрофия.
• Экологические ниши:
  • Эубактерии обитают в различных средах, включая почву, воду и тело человека.
  • Архебактерии встречаются в экстремальных условиях, таких как горячие источники, солончаки и глубоководные жерла.
• Генетическое родство:
  • Эубактерии более тесно связаны с организмами домена Eukarya, чем с архебактериями.
  • Архебактерии считаются более древними и эволюционно отличными как от эубактерий, так и от эукарий.
• Чувствительность к антибиотикам:
  • Эубактерии чувствительны к антибиотикам, обычно используемым в медицине.
  • Архебактерии не чувствительны к антибиотикам, воздействующим на стенки бактериальных клеток, из-за различий в структуре их клеточных стенок.

Рекомендации

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