Archaea: Yapı, Özellikler ve Etki Alanı

Archaea, ilk olarak 1977'de Amerikalı bir mikrobiyolog olan Carl Woese tarafından önerilen nispeten yeni bir yaşam sınıflandırmasıdır.

bakteri olduğunu bulmuştur. Prokaryotik hücreler çekirdeksiz, genetik materyallerine göre iki ayrı gruba ayrılabilir. Hem bakteri hem de arke tek hücreli organizmalardır, ancak arkelerin tamamen farklı bir hücre zarı zorlu ortamlarda hayatta kalmalarını sağlayan yapı.

Woese ilk başta yaşamın Eukarya, Bakteriler ve Arkebakteriler olmak üzere üç alanda gruplandırılmasını önerdi. (Bu üç ismin küçük harflerle başladığını görebilirsiniz, ancak belirli alan adlarından bahsettiğinizde terimler büyük harfle yazılır.)

Daha fazla araştırma, Arkebakteriler alanının hücrelerinin aslında bakterilerden oldukça farklı olduğunu ortaya çıkardığında, eski terim kaldırıldı. Yeni alan adları, Bacteria, Archaea ve Eukarya'dır; burada Eukarya, hücreleri çekirdeğe sahip organizmalardan oluşur.

Hayat ağacında, arke alanının hücreleri, bakteri hücreleri ile çok hücreli organizmaları ve daha yüksek hayvanları içeren ökarya hücreleri arasında yer alır.

Arkea, ikili bölünme yoluyla eşeysiz olarak çoğalır; hücreler bakteri gibi ikiye ayrılır. Arke hücreleri, zarları ve kimyasal yapıları açısından ortak özellikler taşırlar. ökaryotik hücreler. Eşsiz arke özellikleri, aşırı sıcak veya kimyasal olarak agresif ortamlarda yaşama yeteneklerini içerir ve bunlar dünyanın her yerinde, her yerde bulunabilirler. bakteri hayatta kalmak.

Kaplıcalar ve derin deniz menfezleri gibi ekstrem habitatlarda yaşayan arkelere ekstremofiller denir. Hayat ağacında ayrı bir alan olarak oldukça yakın zamanda tanımlanmaları nedeniyle, büyüleyici arkeler, evrimleri, davranışları ve yapıları hakkında bilgiler hala keşfetti.

Arkeler prokaryotlardır, yani hücrelerin bir çekirdek veya diğer zara bağlı organeller hücrelerinde.

•••Dana Chen | bilim

Bakteriler gibi, hücreler de sarmal bir DNA halkasına sahiptir ve hücre sitoplazması, hücre proteinlerinin ve hücrenin ihtiyaç duyduğu diğer maddelerin üretimi için ribozomlar içerir. Bakterilerin aksine, hücre çeperi ve zar sert olabilir ve hücreye düz, çubuk şeklinde veya kübik gibi belirli bir şekil verebilir.

Archaea türleri, şekil ve metabolizma gibi ortak özellikleri paylaşırlar ve tıpkı bakteriler gibi ikili bölünme yoluyla çoğalabilirler. Bununla birlikte, yatay gen transferi yaygındır ve arke hücreleri, çevrelerinden DNA içeren plazmitleri alabilir veya diğer hücrelerle DNA alışverişi yapabilir.

Sonuç olarak, arke türleri hızla gelişebilir ve değişebilir.

Arke hücre duvarlarının temel yapısı, yapının karbonhidrat zincirlerine dayanması bakımından bakterilerinkine benzer.

Arkeler, diğer yaşam formlarından daha çeşitli ortamlarda hayatta kaldıkları için, hücre duvarı ve hücre metabolizmaları eşit derecede çeşitli olmalı ve çevrelerine uyarlanmalıdır.

Sonuç olarak, bazı arke hücre duvarları, bakteri hücre duvarlarından farklı karbonhidratlar içerir ve bazıları, kimyasallara dayanıklılık ve direnç kazandırmak için proteinler ve lipitler içerir.

Arke hücrelerinin benzersiz özelliklerinden bazıları, hücre zarlarının özel özelliklerinden kaynaklanmaktadır.

Hücre zarı hücre duvarının içinde yer alır ve hücre ile çevresi arasındaki madde alışverişini kontrol eder. Diğer tüm canlı hücreler gibi, arke hücre zarı da yağ asidi zincirlerine sahip fosfolipidlerden oluşur, ancak arke fosfolipidlerindeki bağlar benzersizdir.

Tüm hücrelerin bir fosfolipit iki katmanlı, ancak arke hücrelerinde iki katmanlı eter bakteri ve ökaryotların hücreleri varken bağlar Ester tahviller.

Eter bağları kimyasal aktiviteye karşı daha dirençlidir ve arke hücrelerinin diğer yaşam formlarını öldürecek aşırı ortamlarda hayatta kalmasına izin verir. Eter bağı, arke hücrelerinin önemli bir ayırt edici özelliği olsa da, hücre zarı, yapısının ayrıntılarında ve uzun süreli kullanımında diğer hücrelerden farklıdır. izoprenoid Yağ asitleri ile benzersiz fosfolipitlerini yapmak için zincirler.

Hücre zarlarındaki farklılıklar, bakteri ve ökaryotların arkelerden sonra veya onlardan ayrı olarak geliştiği evrimsel bir ilişkiyi gösterir.

Tüm canlı hücreler gibi, arkeler de yavru hücrelerin ana hücreyle aynı olmasını sağlamak için DNA'nın replikasyonuna güvenir. Arkelerin DNA yapısı ökaryotlardan daha basittir ve bakteri gen yapısına benzer. DNA, başlangıçta sarmal olan ve hücre bölünmesinden önce düzleşen tek dairesel plazmitlerde bulunur.

Bu süreç ve ardından hücrelerin ikili bölünmesi bakterilerinkine benzerken, DNA dizilerinin replikasyonu ve translasyonu ökaryotlarda olduğu gibi gerçekleşir.

Hücre DNA'sı çözüldüğünde, genleri kopyalamak için kullanılan RNA polimeraz enzimi, karşılık gelen bakteriyel enzimden çok ökaryot RNA polimerazına benzer. DNA kopyasının oluşturulması da bakteriyel süreçten farklıdır.

DNA replikasyonu ve translasyonu, arkelerin bakterilerden çok hayvanların hücrelerine benzediği yollardan biridir.

Bakterilerde olduğu gibi, kamçı arkelerin hareket etmesine izin verin.

Yapıları ve çalışma mekanizmaları arkelerde ve bakterilerde benzer, ancak nasıl evrimleştikleri ve nasıl inşa edildikleri farklıdır. Bu farklılıklar bir kez daha arke ve bakterilerin ayrı ayrı evrimleştiğini ve evrimsel terimlerle erken bir farklılaşma noktası olduğunu göstermektedir.

İki alanın üyeleri arasındaki benzerlikler, hücreler arasındaki daha sonraki yatay DNA alışverişine kadar izlenebilir.

Arkedeki kamçı, hücre zarı ile birlikte döner bir hareket geliştirebilen bir tabanı olan uzun bir saptır. Döner hareket, hücreyi ileriye doğru itebilen kamçıya benzer bir hareketle sonuçlanır. Archaea'da sap, tabana malzeme eklenerek oluşturulurken, bakterilerde içi boş sap, malzemeyi içi boş merkezden yukarı hareket ettirerek ve üstte biriktirerek oluşturulur.

Flagella, hücreleri yiyeceğe doğru hareket ettirmek ve yemekten sonra yayılmak için yararlıdır. hücre bölünmesi.

Arkelerin ana ayırt edici özelliği, zehirli ortamlarda ve aşırı habitatlarda hayatta kalma yetenekleridir.

Arkeler çevrelerine bağlı olarak hücre duvarları, hücre zarları ve metabolizmalarına göre uyarlanırlar. Archaea, güneş ışığı, alkol, asetik asit, amonyak, kükürt ve atmosferdeki karbondioksitten karbon fiksasyonu dahil olmak üzere çeşitli enerji kaynaklarını kullanabilir.

Atık ürünler metan içerir ve metanojenik arke bu kimyasalı üretebilen tek hücrelerdir.

Aşırı ortamlarda yaşayabilen arke hücreleri, belirli koşullarda yaşama yeteneklerine bağlı olarak sınıflandırılabilir. Bu tür dört sınıflandırma şunlardır:

• Yüksek sıcaklıklar için tolerans: hipertermofilik.
  
• Asidik ortamlarda hayatta kalabilme: asidofilik.
• Yüksek alkali sıvılarda yaşayabilir: alkalifilik.
• Yüksek tuz içeriğine tolerans: halofilik.

Dünyadaki en düşmanca ortamlardan bazıları, Pasifik Okyanusu'nun dibindeki derin deniz hidrotermal menfezleri ve Yellowstone Ulusal Parkı'nda bulunanlar gibi kaplıcalardır. Aşındırıcı kimyasallarla birlikte yüksek sıcaklıklar genellikle yaşam için düşmandır, ancak ignicoccus gibi arkelerin bu konumlarda hiçbir sorunu yoktur.

Arkelerin bu tür koşullara direnci, bilim adamlarını arkelerin veya benzeri organizmaların uzayda veya Mars gibi düşman gezegenlerde hayatta kalıp kalamayacağını araştırmaya yöneltti.

Eşsiz özellikleri ve nispeten yakın zamanda öne çıkmasıyla, Archaea alanı, bu hücrelerin daha ilginç özelliklerini ve yeteneklerini ortaya çıkarır ve gelecekte şaşırtıcı açıklamalar sunabilir. gelecek.