Vinaora Nivo Slider 3.xVinaora Nivo Slider 3.xVinaora Nivo Slider 3.xVinaora Nivo Slider 3.xVinaora Nivo Slider 3.xVinaora Nivo Slider 3.xVinaora Nivo Slider 3.xVinaora Nivo Slider 3.x

Археи, пожалуй, являются самыми удивительными организмами на Земле. Они считаются одной из древнейших форм жизни, если не самой древней. Остатки характерных для архей липидов датируются возрастом 2,7 миллиарда лет. Из-за отсутствия высокоэффективных методов молекулярной биологии в течение практически всего XX века, архей не выделяли в отдельную группу прокариот, а сделали это лишь в 1977 году знаменитые биологи Carl Woese и George E. Fox благодаря развитию филогенетики и сравнительному анализу 16S рРНК. Прокариоты рассматривались как два царства, или подцарства: архебактерии (Archaebacteria) и эубактерии (Eubacteria). Carl Woese был уверен, что архебактерии представляют собой принципиально отличный тип жизни, и после введения трехдоменной системы (Woese, 1990), теперь уже именуемые именно так, археи были выделены в отдельный домен, что является высшим рангом в современной таксономии.

Размеры архей варьируют от 0,1 микрометра до 15 микрометров в диаметре. Для сравнения, длина E.coli составляет от 1 до 3 мкм. Археальные клетки могут быть самой различной формы. Как типичные для бактерий сферы, палочки, спиралевидные клетки, так и столь невероятные дольчатые клетки Sulfolobus, длинные извитые Thermofilum диаметром менее 0,5 мкм и идеально прямоугольные Thermoproteus и Pyrobaculum. Архея Haloquadratum walsbyi имеют плоскую, квадратную форму, что вероятно помогает ей выживать в гипертонических солевых растворах. Некоторые виды формируют агрегаты или нити длиной до 200 мкм.

Как и у бактерий, у архей отсутствуют мембранные органоиды, однако имеется клеточная мембрана, иногда одна или несколько флагелл. Практически все археи имеют одинарную плазматическую мембрану и клеточную стенку, периплазматическое пространство отсутствует. Мембраны бактерий и эукариот состоят из двойного слоя амфифильных фосфолипидов. Фосфолипиды имеют две части – гидрофильную и гидрофобную. В воде эти молекулы обращаются своей полярной «головкой» (состоящей из глицерина или другого многоатомного спирта и фосфатной группы) кнаружи, а неполярная жирная часть молекулы – два хвоста (состоящие из двух жирных кислот и прикрепленные к «головке» сложноэфирными связями) обращаются кнутри. Две молекулы фосфолипида будут обращены в водном растворе хвостами друг к другу и «головками» наружу, и именно так формируется липидный бислой.

Мембраны архей, в свою очередь содержат липиды с простой эфирной связью, которая обладает большей прочностью по сравнению с сложноэфирной. Стереохимически фосфолипиды архей отличаются от фосфолипидов бактерий и эукариот L-, а не D-конфигурацией ассиметрического атома в остатке молекулы глицерина. Для синтеза таких фосфолипидов нужны ферменты, которые эволюционно появились раньше других. Отличием гидрофобных хвостов является то, что их основу составляет изопреноподобные мономеры с больших количество боковых побочных цепей, иногда даже с циклопропановыми и циклогексановыми кольцами. У некоторых архей (например, у Ferroplasma) липиды объединяются в монослой с двумя гидрофильными головками и одной гидрофобной «сшивкой» из двух хвостов.

Структура мембран

Структура мембран. Вверху — фосфолипидый архей:   —изопреновые цепочки; 2 — простые эфирные связи; 3 — остаток L-глицерина; 4 — фосфатная группа. Посередине — бактериальные или эукариотические фосфолипиды: 5 — цепочки жирных кислот; 6 — сложноэфирные связи; 7 — остаток D-глицерина; 8 — фосфатная группа. Снизу: 9 — липидный бислой бактерий и эукариот; 10 — липидный монослой некоторых архей.

За счет вышеперечисленных механизмов достигается невероятная для биологических мембран устойчивость к температуре (как высокой, так и низкой), экстремальным pH и осмотическому давлению.

Большинство архей, подобно бактериям, покрыты поверхностным слоем белковых молекул, образующих так называемый S-слой (от английского Surface), который, как кольчуга, защищает клетку. Пептидогликан, в отличие от бактериальных клеток, отсутствует.

Сегодня в домене Archea выделяют 13 типов, причем 7 из них введены с 2012 года. Наиболее изученными являются Crenarchaeota и Euryarchaeota. В 2015 году был выделен тип Lokiarchaeota (название дано в честь крайне двойственного и противоречивого скандинавского бога Локи). На сегодняшний день этот организм считается переходной формой между про- и эукариотами.

Археи распространены повсеместно. Начиная от гидротермальных источников, кратеров вулканов и дна Северного Ледовитого океана и заканчивая столь уютным для них пищеварительным трактом людей и термитов.

За счет различных путей метаболизма, археи являются важными членами многих экологических сообществ. Существует мнение, что именно предками архей была создана атмосфера Земли, и что именно они когда-то погубили динозавров из-за сверхбыстрой продукции метана.

© 2015-2019 vseobiology.ru | При использовании материалов сайта - прямая ссылка на vseobiology.ru обязательна.

Электронный адрес для связи artemchichkov@gmail.com

^ Наверх