Saltar al contenido
Educándose En Línea

Archaea Función y características

Archaea

Archaea , (dominio Archaea), cualquiera de un grupo de organismos procarióticos unicelulares (es decir, organismos cuyas células carecen de un núcleo definido ) que tienen características moleculares distintas que los separan debacterias (el otro grupo más prominente de procariotas) así como deeucariotas (organismos, incluidas las plantas y animales , cuyas células contienen un núcleo definido).

Archaea se deriva de la palabra griega archaios , que significa “antiguo” o “primitivo”, y de hecho algunas arqueas exhiben características dignas de ese nombre.

Los miembros de la archaea incluyen: Pyrolobus fumarii, que mantiene el límite de temperatura superior para la vida a 113 ° C (235 ° F) y se encontró que vive en respiraderos hidrotermales; especies de Los picrófilos, que se aislaron a partir de suelos ácidos en Japón y son los organismos más tolerantes a los ácidos conocidos, capaces de crecer a alrededor de pH 0; y los metanógenos, que producen gas metano como un subproducto metabólico y se encuentran en ambientes anaeróbicos, como en pantanos, aguas termales y las entrañas de los animales, incluidos los humanos.

Archaea forma

En algunos sistemas para clasificar toda la vida , las arqueas constituyen uno de los tres grandes dominios de las criaturas vivientes. En 1977 microbiólogo estadounidense. Carl Woese, basándose en los análisis del ARN ribosomal, propuso que los procariotas, considerados durante mucho tiempo como un solo grupo de organismos (esencialmente, las bacterias), en realidad consisten en dos linajes separados.

Woese llamó a estos dos linajes las eubacterias y las arquebacterias. Estos nombres se cambiaron posteriormente a bacterias y arqueas (las arqueas son claramente diferentes de las bacterias), pero la división de los procariotas de Woese se ha mantenido en dos grupos, y muchos biólogos consideran que todos los organismos vivos pertenecen a uno de tres grandes dominios: Archaea, Bacteria, y Eukarya.

Un análisis molecular adicional ha demostrado que el dominio Archaea consta de dos subdivisiones principales, la Crenarchaeota y la Euryarchaeota , y un linaje antiguo menor, el Korarchaeota . Se han propuesto otras subdivisiones, incluyendo Nanoarchaeota y Thaumarchaeota.

¿Qué son las arqueas? 

Qué son las arqueas? 

Los microorganismos parecen tener una mala reputación la mayor parte del tiempo. Muchas personas piensan que causan infecciones y enfermedades, excepto quizás por las buenas que viven en nuestro interior y nos ayudan a digerir los alimentos, entre otras cosas .

Pero el mundo de los microorganismos es mucho más vasto, variado y vital para la función continua de nuestro planeta de lo que cualquiera de nosotros pueda imaginar.

Los microorganismos participan en los procesos ecológicos, como eliminar el CO de la atmósfera o reciclar los materiales de desecho y los nutrientes. Muchas especies microbianas aún no se han descubierto, pero hay un grupo en particular que los científicos saben relativamente poco sobre: ​​las arqueas.

Archaea: un dominio de los seres vivos.

Archaea: un dominio de los seres vivos.

ara comprender lo que hace que las arqueas sean especiales, debemos recordar que la vida en la Tierra se puede organizar en tres grupos principales , o “dominios”: eukarya, bacterias y arqueas. Todas las arqueas y bacterias son especies microbianas (seres vivos demasiado pequeños para ver a simple vista) y representan un gran número de diferentes linajes evolutivos.

En eukarya, encontrarás animales, plantas, hongos y algunos otros organismos llamados protistas. Algunos de estos grupos eucariotas también contienen especies microbianas.

Diferencia en archaea y Bacterias

Archaea y virus 500x246 - Archaea Función y características

Las bacterias y las archaeas pueden parecer bastante similares, pero existen algunas diferencias importantes entre los dos grupos. La estructura de sus células es diferente: están hechas de compuestos y componentes ligeramente diferentes, que contienen material genético fundamentalmente diferente.

Archaea también puede generar energía de manera diferente y desempeñar funciones ecológicas únicas, como ser responsable de producir metano biológico, algo que no pueden hacer los eucariotas ni las bacterias.

Estas diferencias pueden no parecer un gran problema para la mayoría de las personas. ¿Por qué, entonces, están en diferentes grupos? Al comparar los genomas de diferentes organismos y estudiar la velocidad a la que ocurren los cambios genéticos a lo largo del tiempo, los científicos pueden rastrear las historias evolutivas de los seres vivos y estimar cuándo cada grupo formó una nueva rama del árbol de la vida.

Las diferencias moleculares y genéticas entre las arqueas y otros seres vivos son lo suficientemente profundas y antiguas como para justificar un dominio completamente separado.

Como viven las archaea

Como viven las archaea

Archaea es famoso por su amor por vivir en ambientes extremos. Si es súper caliente (más de 100 ° C), congelante, ácido, alcalino, salado, profundo en el océano, incluso bombardeado por radiación gamma o UV, es probable que haya vida allí, y que la vida sea probablemente una especie arqueal.

Por supuesto, vale la pena recordar que si bien estas condiciones nos parecen inhóspitas, son perfectamente normales para las arqueas. También son normales para numerosas especies no arqueales, pero las arqueas obtienen mucha fama por ello.

Esto es, en parte, lo que dificulta el estudio de las arqueas para los científicos: cuando su “normal” es tan “extremo” para nosotros (y viceversa), es bastante difícil estudiar la arquea en un laboratorio o acceder a ellos en sus entornos naturales.

Aporte científico a la archaea

Cómo se dividen las células

Sin embargo, los científicos están aprendiendo lentamente, ayudados por nuevas técnicas y tecnologías que facilitan el descubrimiento de estas especies en primer lugar.

Métodos como la metagenómica permiten el estudio de material genético sin la necesidad de cultivar cultivos de una especie en particular en un laboratorio, lo que permite a los investigadores estudiar los planos genéticos de más microbios que nunca.

Los científicos que examinan los genomas de las arqueas han descubierto que son muy diferentes a las bacterias o al eukarya. De hecho, hay muchos genes encontrados solo en Archaea que no tienen una función conocida. Podría haber procesos biológicos y bioquímicos muy novedosos en este grupo que amplíen enormemente los límites de lo que se considera biológicamente posible.

Comportamientos de las archaea

Archaea son generalmente bastante amigables. Muchos arqueas viven en relaciones mutualistas con otros seres vivos, lo que significa que proporcionan algún tipo de beneficio a otra especie y obtienen algo bueno a cambio.

Por ejemplo, la gran cantidad de metanógenos (arqueas que producen metano como producto secundario) que viven en el sistema digestivo humano ayudan a deshacerse del exceso de hidrógeno al utilizarlo para producir energía.

Este hidrógeno es un producto de desecho producido por las bacterias que ayudan a descomponer los alimentos que comemos, por lo que deshacerse del exceso significa que las bacterias pueden hacer su trabajo de manera más efectiva y eficiente. Sin embargo, es un equilibrio delicado: la presencia de arqueas en el tracto gastrointestinal humano también puede estar asociada con la enfermedad en algunos casos.

Clasificación de la archaea 

También son muy ingeniosos. Muchas formas de arqueas pueden utilizar formas de materia totalmente inorgánicas (hidrógeno, dióxido de carbono o amoníaco, por ejemplo) para generar materia orgánica por sí mismas.

La mayoría de los otros seres vivos requieren al menos algún tipo de material orgánico para generar energía, por lo que las arqueas ocupan un lugar único en la red alimentaria mundial en este sentido.

Archaea también puede darnos una idea de cómo buscar vida más allá de la Tierra. Ahora sabemos que hay muchas condiciones ambientales, independientemente de lo extremas que puedan parecer, que son capaces de soportar la vida, por lo que podemos ampliar los límites de nuestra búsqueda de vida en otros planetas ( como Marte, tal vez ).

Ejemplo de la Archaea


La haloarchaea , por ejemplo, es conocida por sobrevivir en condiciones supersaldas con muy poca agua y es capaz de sobrevivir en un estado de casi inanición durante mucho tiempo, como posiblemente millones de años a la vez. Incluso la exposición a altos niveles de radiación UV no les molesta. Esto plantea la posibilidad de que otros seres vivos puedan existir en lugares similarmente salados, rocosos y secos en otros planetas, meteoritos o lunas.

Entonces, ¿qué hay ahí fuera? ¿Hay seres vivos como arqueas en otros planetas? Aún tenemos mucho por descubrir sobre el mundo de las arqueas aquí en la Tierra, pero a medida que continúan desafiando y ampliando nuestras definiciones de dónde puede prosperar la vida, es un momento emocionante para los nuevos descubrimientos biológicos.

Concepto de Archaea

 

arbol de la vida - Archaea Función y características
Echa un vistazo a este árbol filogenético de la vida. Esta es una versión simplificada de la evolución de la vida en la Tierra. La línea negra en la parte inferior de la pantalla representa el ancestro universal de todos los organismos. A medida que avanzas por el tronco del árbol hacia las ramas, el tiempo avanza. Cada bifurcación en el árbol representa un punto en el tiempo evolutivo donde dos grupos de organismos se hicieron distintos. Las ramas que están cerca entre sí están más estrechamente relacionadas entre sí que con las ramas más distantes.

Mira la rama principal izquierda etiquetada como ‘Bacterias’. Estoy seguro de que estás familiarizado con las bacterias y al menos has oído hablar de un par de estas ramas moradas. Por ejemplo, la icónica E. coli es parte de la rama etiquetada como ‘Proteobacteria’. Ahora mira la rama principal más a la derecha.

‘Eukarya’ podría ser una nueva adición a tu vocabulario, pero estoy seguro de que sabes lo que representan la mayoría de estas ramas. Este lado del árbol contiene todos los protozoos, hongos, plantas y animales, incluido usted.

Pero ¿qué pasa con ese grupo rojo en el medio: la Archaea? Los nombres con esas ramas son probablemente ajenos a ti. Así que echemos un vistazo más de cerca y averigüemos de qué se trata la Archaea.

Definición de Archaea

Definición de Archaea

Si tuviera que definir sucintamente la Archaea , probablemente diría que es un dominio filogenético diverso de procariotas, distinto de Bacteria y Eukarya, que incluye muchos extremófilos.

Estoy seguro de que suena complicado y un poco inútil, pero al final de esta lección, esa definición tendrá más sentido. Comencemos a analizarlo analizando algunas de las características de Archaea.

Al mirar de nuevo el árbol filogenético, puede ver que el dominio Archaea está a la derecha, al lado de la rama Eukarya. Esto significa que a pesar de que las Archaea son procariotas y unicelulares, como las bacterias, están genéticamente más cerca del Eukarya. Sin embargo, esta afirmación puede ser un poco engañosa.

Muchos Archaea son extremófilos, proporcionando algunas pistas sobre la función de algunos de esos genes únicos. Un extremófilo es un organismo que ha evolucionado para prosperar bajo extremos químicos o físicos. Entonces, un extremófilo es un organismo que ama las condiciones químicas o físicas extremas. Estos extremos pueden incluir temperaturas muy altas o bajas, los extremos del espectro de pH o soluciones con alto contenido de sal.

Sin lugar a dudas, algunos de los genes novedosos que se encuentran en Archaea son responsables de su capacidad para sobrevivir en entornos locos. Ahora, no todas las arqueas son extremófilas; algunos son perfectamente felices en las condiciones ambientales normales, como las que se encuentran en el suelo, lagos y océanos. Pero hablemos de algunos de los grupos de extremófilos.

Hipertermófilos


Los hipertermófilos son organismos que crecen mejor a temperaturas superiores a 80 grados centígrados . El Archaea Pyrolobus fumarii prospera en aguas increíblemente profundas en el fondo del océano en chimeneas de ventilación hidrotermal que pueden estar bien sobre el punto de ebullición del agua. Pyrolobus puede crecer activamente a 113 grados centígrados y puede sobrevivir en un autoclave, un dispositivo que utiliza calor y presión para esterilizar el equipo, a 121 grados centígrados durante una hora. Estas son condiciones que incluso las endosporas bacterianas más resistentes no pueden sobrevivir.

Halófilos extremos


Los halófilos extremos son organismos que requieren sal para crecer y pueden sobrevivir en ambientes con alto contenido de sal. Estas arqueas crecen mejor entre 12 y 23% de sal, pero pueden sobrevivir en una solución de sal saturada de 32%. Como comparación, el agua de mar tiene solo un 3,5% de sal y la mayoría de las bacterias no pueden crecer en el agua de mar porque es demasiado salada.

El Great Salt Lake, los charcos de agua de mar que se evaporan, como los estanques de sal de San Francisco, y las superficies de carnes y pescados salados, tienen concentraciones muy altas de sal a las que los halófilos extremos pueden sobrevivir.

De hecho, el color rosa extremo de algunos estanques de sal, como los de San Francisco, se debe a los pigmentos rosados ​​producidos por la Archaea que crece en el agua. Los halófilos extremos, como Halobacterium y Natronobacterium , solo pueden prosperar en estos ambientes con alto contenido de sal.

Una nota aquí: las arqueas de este grupo pueden sobrevivir a los métodos de conservación de alimentos a base de sal como los que se utilizan con carnes y pescados. Pero aún no se ha descubierto ninguna Archaea patógena, por lo que no se va a enfermar por consumir estos organismos. Como es el caso de la ciencia, esto podría cambiar en cualquier momento. Pero parece que Archaea no evolucionó para causar enfermedades en los mamíferos.

Hábitats De Las Arqueas.


Las arqueas son microorganismos que definen los límites de la vida en la Tierra. Originalmente, fueron descubiertos y descritos en ambientes extremos, tales como respiraderos hidrotermales y aguas termales terrestres. También se encontraron en una amplia gama de ambientes altamente salinos, ácidos y anaeróbicos.

Hábitats De Las Arqueas - Archaea Función y características

Características De Las Arqueas.


Aunque los dominios Bacteria, Archaea y Eukarya se basaron en criterios genéticos , las propiedades bioquímicas también indican que las arqueas forman un grupo independiente dentro de los procariotas y que comparten rasgos tanto con las bacterias como con los eucariotas. Los principales ejemplos de estos rasgos incluyen:

1. Paredes celulares : prácticamente todas las bacterias contienen peptidoglicano en sus paredes celulares; sin embargo, las arqueas y los eucariotas carecen de peptidoglicano. Existen varios tipos de paredes celulares en las arqueas. Por lo tanto, la ausencia o presencia de peptidoglicano es una característica distintiva entre las arqueas y las bacterias.

2. Ácidos grasos : las bacterias y los eucariotas producen lípidos de membrana que consisten en ácidos grasos unidos por enlaces éster a una molécula de glicerol . En contraste, las arqueas tienen enlaces éter que conectan los ácidos grasos con las moléculas de glicerol. Aunque algunas bacterias también contienen lípidos unidos al éter, no se han descubierto arqueas que contengan lípidos unidos por éster.

3. Complejidad de ARN polimerasa : la transcripción en todos los tipos de organismos se realiza mediante una enzima llamada ARN polimerasa, que copia una plantilla de ADN en un producto de ARN. Las bacterias contienen una ARN polimerasa simple que consta de cuatro polipéptidos.

Sin embargo, tanto las arqueas como los eucariotas tienen múltiples polimerasas de ARN que contienen múltiples polipéptidos. Por ejemplo, las ARN polimerasas de las arqueas contienen más de ocho polipéptidos. Las ARN polimerasas de los eucariotas también consisten en un alto número de polipéptidos (10-12), siendo los tamaños relativos de los polipéptidos similares a los de la ARN polimerasa hipertermofílica arcaica. Por lo tanto, las ARN polimerasas arqueales se parecen más a las ARN polimerasas de los eucariotas que a las bacterias.

4. Síntesis de proteínas : varias características de la síntesis de proteínas en las arqueas son similares a las de los eucariotas pero no de las bacterias. Una diferencia importante es que las bacterias tienen un tRNA iniciador (ARN de transferencia) que tiene una metionina modificada , mientras que los eucariotas y las arqueas tienen un tRNA iniciador con una metionina no modificada.

5. Metabolismo : existen varios tipos de metabolismo tanto en las arqueas como en las bacterias que no existen en los eucariotas, incluida la fijación de nitrógeno , la desnitrificación, la quimiolitotrofia y el crecimiento hipertermofílico. La metanogénesis (la producción de metano como un subproducto metabólico) ocurre solo en el dominio Archaea, específicamente en la subdivisión Euryarchaeota. La fotosíntesis clásica con clorofila no se ha encontrado en ninguna archaea.

Se piensa que las estrategias metabólicas utilizadas por las arqueas son de naturaleza extraordinariamente diversa . Por ejemplo,Las arqueas halófilas parecen prosperar en ambientes con alto contenido de sal porque albergan un conjunto especial de genes que codifican enzimas para una vía metabólica que limita la ósmosis .

Esa vía metabólica, conocida como lavía metilaspartada , representa un tipo único deanaplerosis (el proceso de reabastecimiento de suministros de intermediarios metabólicos; en este caso, el intermedio es metilaspartato). Arcaeas halófilas, que incluyenSe cree que Haloarcula marismortui , un organismo modelo utilizado en la investigación científica, adquirió el conjunto único de genes para la vía del metilaspartado a través de un proceso conocido como transferencia horizontal de genes , en el que los genes pasan de una especie a otra.

Encontrar Archaea:

Las aguas termales del Parque Nacional Yellowstone, EE. UU., Fueron algunos de los primeros lugares donde se descubrió Archaea. A la izquierda está Octopus Spring, ya la derecha está Obsidian Pool.

Cada grupo tiene un contenido mineral, temperatura, salinidad, etc. ligeramente diferentes, por lo que los grupos diferentes pueden contener diferentes comunidades de arcaicos y otros microbios. Los biólogos en la foto de arriba están sumergiendo portaobjetos de microscopio en el pozo de ebullición en el que podrían capturarse algunos arcaeanos para estudiarlos.

Los arcaeanos incluyen habitantes de algunos de los entornos más extremos del planeta. Algunos viven cerca de respiraderos en las profundidades del mar a temperaturas de más de 100 grados centígrados. 

Otros viven en aguas termales (como las que se muestran arriba), o en aguas extremadamente alcalinas o ácidas. Se han encontrado prosperando dentro de los tractos digestivos de las vacas, las termitas y la vida marina donde producen metano. 

Viven en los lodos anóxicos de las marismas y en el fondo del océano, e incluso prosperan en depósitos de petróleo en las profundidades subterráneas.

Algunos arcaeanos pueden sobrevivir a los efectos desecantes de las aguas extremadamente salinas. Un grupo de arqueas amantes de la sal incluye Halobacterium , un arcaeano bien estudiado. La bacteriorrodopsina, un pigmento sensible a la luz, le da a Halobacterium su color y le proporciona energía química. La bacteriorrodopsina tiene un hermoso color púrpura y bombea protones al exterior de la membrana. Cuando estos protones regresan, se usan en la síntesis de ATP, que es la fuente de energía de la célula. Esta proteína es químicamente muy similar al pigmento rodopsina que detecta la luz , que se encuentra en la retina de los vertebrados.

Los arqueanos pueden ser los únicos organismos que pueden vivir en hábitats extremos, como los respiraderos térmicos o el agua hipersalina. Pueden ser extremadamente abundantes en entornos hostiles a todas las demás formas de vida. 

Sin embargo, los arcaeanos no están restringidos a ambientes extremos; Una nueva investigación muestra que los arcaeanos también son bastante abundantes en el plancton del mar abierto. Aún queda mucho por aprender acerca de estos microbios, pero está claro que la Archaea es un clado de organismos muy diverso y exitoso.

Summary
Como son las Archaea
Article Name
Como son las Archaea
Descripción
Al igual que los organismos en el dominio Bacterias, los organismos del dominio Archaea son organismos unicelulares. Sin embargo, las arqueas se diferencian estructuralmente de las bacterias de varias maneras significativas, como se explica en Características únicas de las células procarióticas .
Author
Publisher Name
educandose.com
Publisher Logo
A %d blogueros les gusta esto: