Archaea: Struktur, Ciri & Domain

Kandungan

• Mendefinisikan Archaea
• Struktur Archaea
• Wall Cell
• Membran sel
• Gen dan Maklumat Genetik
• Flagella
• Di mana Adakah Archaea Survive?

Archaea adalah klasifikasi kehidupan yang baru pada mulanya dicadangkan oleh Carl Woese, ahli mikrobiologi Amerika, pada tahun 1977.

Dia mendapati bahawa bakteria, yang merupakan sel prokariotik tanpa nukleus, boleh dibahagikan kepada dua kumpulan yang berbeza berdasarkan bahan genetik mereka. Kedua-dua bakteria dan archaea adalah organisma sel tunggal, tetapi archaea mempunyai struktur membran sel yang sama sekali berbeza yang membolehkan mereka bertahan dalam persekitaran yang melampau.

Mendefinisikan Archaea

Pada mulanya, Woese mencadangkan bahawa kehidupan dikumpulkan ke dalam tiga domain Eukarya, Bakteria dan Archaebacteria. (Anda boleh melihat ketiga-tiga nama ini bermula dengan huruf kecil, tetapi apabila anda bercakap mengenai domain tertentu, istilah tersebut diprofirkan.)

Apabila lebih banyak kajian menunjukkan bahawa sel-sel domain Archaebacteria sebenarnya agak berbeza daripada bakteria, istilah lama dijatuhkan. Nama-nama domain baru adalah Bakteria, Archaea dan Eukarya, di mana Eukarya terdiri daripada organisma yang sel-selnya mempunyai nukleus.

Di pokok kehidupan, sel-sel di arkea domain terletak di antara sel-sel bakteria dan orang-orang eukarya, yang termasuk organisma multiselular dan haiwan yang lebih tinggi.

Archaea membiak asexually melalui pembelahan binari; Sel-sel membahagi dua bakteria seperti. Dari segi membran dan struktur kimia mereka, sel-sel archaea berkongsi ciri-ciri dengan sel eukariotik. Ciri-ciri arkea yang unik termasuk keupayaan mereka untuk hidup dalam persekitaran yang agresif yang sangat panas atau kimia, dan mereka boleh didapati di seluruh Bumi, di mana bakteria dapat bertahan.

Mereka arkaea yang hidup dalam habitat melampau seperti mata air panas dan lubang laut dalam disebut extremophiles. Kerana identifikasi mereka yang agak baru sebagai domain yang berasingan di pokok kehidupan, maklumat yang menarik tentang arkea, evolusi, tingkah laku mereka dan struktur mereka masih ditemui.

Struktur Archaea

Archaea adalah prokariot, yang bermaksud bahawa sel-sel tidak mempunyai nukleus atau organel berlapis membran yang lain dalam sel-sel mereka.

••• Dana Chen | Saintifik

Seperti bakteria, sel-sel mempunyai cincin bergelombang DNA, dan sitoplasma sel mengandung ribosom untuk pengeluaran protein sel dan bahan lain yang memerlukan sel. Tidak seperti bakteria, dinding sel dan membran boleh menjadi sengit dan memberi sel bentuk tertentu seperti flat, berbentuk batang atau kubik.

Spesies Archaea berkongsi ciri-ciri umum seperti bentuk dan metabolisme, dan mereka boleh membiak melalui pembelahan binari seperti bakteria. Walau bagaimanapun pemindahan gen mendatar adalah biasa, dan sel-sel archaea mungkin mengambil plasmid yang mengandungi DNA dari persekitarannya atau menukar DNA dengan sel lain.

Akibatnya, spesies arkaea dapat berkembang dan berubah dengan pesat.

Wall Cell

Struktur asas dinding sel arkea adalah serupa dengan bakteria di mana strukturnya didasarkan pada rantai karbohidrat.

Kerana arkaea bertahan dalam persekitaran yang lebih bervariasi daripada bentuk kehidupan yang lain, dinding sel dan metabolisme sel harus sama-sama bervariasi dan disesuaikan dengan persekitaran mereka.

Akibatnya, beberapa dinding sel arkea mengandungi karbohidrat yang berbeza daripada dinding sel bakteria, dan ada yang mengandungi protein dan lipid untuk memberikan kekuatan dan ketahanan terhadap bahan kimia.

Membran sel

Beberapa ciri unik sel arkea adalah disebabkan oleh ciri khas membran sel mereka.

Membran sel terletak di dalam dinding sel dan mengawal pertukaran bahan antara sel dan persekitarannya. Seperti semua sel hidup yang lain, membran sel archaea terdiri daripada fosfolipid dengan rantai asid lemak, tetapi ikatan di fosfolipid archaea adalah unik.

Semua sel mempunyai bilayer fosfolipid, tetapi dalam sel arkea, bilayer mempunyai eter ikatan sementara sel-sel bakteria dan eukariota mempunyai ester bon.

Ikatan Ether lebih tahan terhadap aktiviti kimia dan membolehkan sel arkea bertahan dalam persekitaran yang melampau yang akan membunuh bentuk kehidupan yang lain. Walaupun ikatan eter adalah ciri utama membezakan sel-sel archaea, membran sel juga berbeza daripada sel-sel lain dalam butiran strukturnya dan penggunaannya yang panjang isoprenoid rantai untuk menjadikan fosfolipid unik dengan asid lemak.

Perbezaan dalam membran sel menunjukkan hubungan evolusi di mana bakteria dan eukariota berkembang selepas atau secara berasingan dari arkea.

Gen dan Maklumat Genetik

Seperti semua sel hidup, archaea bergantung pada replikasi DNA untuk memastikan sel anak perempuan sama dengan sel induk. Struktur DNA arkaea lebih mudah daripada eukariota dan sama dengan struktur gen bakteria. DNA ditemui dalam plasmid pekeliling tunggal yang pada mulanya bergelung dan meluruskan sebelum pembahagian sel.

Walaupun proses ini dan pembelahan binari seterusnya sel seperti bakteria, replikasi dan terjemahan urutan DNA berlaku seperti yang berlaku dalam eukariota.

Setelah DNA sel tidak direhab, enzim polimerase RNA yang digunakan untuk menyalin gen lebih mirip dengan polimerase RNA eukaryote daripada enzim bakteria yang bersamaan. Penciptaan salinan DNA juga berbeza daripada proses bakteria.

Replikasi dan terjemahan DNA adalah salah satu cara di mana arkaea lebih seperti sel-sel haiwan daripada bakteria.

Flagella

Seperti bakteria, flagella membolehkan arkea bergerak.

Struktur dan mekanisme operasi mereka adalah serupa dalam arkea dan bakteria, tetapi bagaimana mereka berevolusi dan bagaimana mereka dibina berbeza. Perbezaan ini sekali lagi menunjukkan bahawa archaea dan bakteria berkembang secara berasingan, dengan titik pembezaan pada awal evolusi.

Kesamaan antara ahli-ahli kedua-dua domain boleh dikesan untuk kemudian pertukaran DNA mendatar antara sel-sel.

The flagellum di archaea adalah tangkai panjang dengan pangkalan yang dapat mengembangkan tindakan berputar bersamaan dengan membran sel. Tindakan putar menghasilkan gerakan cambuk yang dapat mendorong sel ke depan. Di archaea, tangkai dibina dengan menambah bahan di pangkalan, sedangkan di bakteri, tangkai berongga dibentuk dengan memindahkan bahan ke tengah berongga dan meletakkannya di atas.

Flagella berguna dalam memindahkan sel ke arah makanan dan dalam penyebaran selepas pembahagian sel.

Di mana Adakah Archaea Survive?

Ciri-ciri utama yang membezakan arkaea adalah keupayaan mereka untuk bertahan dalam persekitaran toksik dan habitat yang melampau.

Bergantung pada persekitaran mereka, arkea disesuaikan dengan sel dinding, membran sel dan metabolisme. Archaea boleh menggunakan pelbagai sumber tenaga, termasuk sinar matahari, alkohol, asid asetik, amonia, sulfur dan penetapan karbon dari karbon dioksida di atmosfera.

Produk sisa termasuk metana, dan arkea metanogenik adalah satu-satunya sel yang dapat menghasilkan bahan kimia ini.

Sel arkea dapat hidup dalam persekitaran yang melampau boleh dikelaskan bergantung kepada keupayaan mereka untuk hidup dalam keadaan tertentu. Empat klasifikasi tersebut adalah:

Beberapa persekitaran yang paling bermusuhan di Bumi adalah lubang hidroterma di laut di bawah Lautan Pasifik dan mata air panas seperti yang terdapat di Taman Negara Yellowstone. Suhu yang tinggi dalam kombinasi dengan bahan kimia yang mengakis biasanya bermusuhan dengan kehidupan, tetapi archaea seperti ignicoccus tidak mempunyai masalah dengan lokasi tersebut.

Rintangan arkea kepada keadaan seperti itu telah menyebabkan saintis menyiasat sama ada arkea atau organisma serupa dapat bertahan di angkasa atau di planet lain yang tidak bermaruah seperti Mars.

Dengan ciri-ciri unik dan kemunculannya yang baru-baru ini menjadi terkenal, domain Archaea menjanjikan untuk menunjukkan ciri-ciri dan keupayaan sel-sel yang lebih menarik, dan ia mungkin menawarkan wahyu yang mengejutkan pada masa akan datang.