Contenido
- Definiendo Archaea
- Estructura de arqueas
- Pared celular
- Membrana celular
- Genes e información genética
- Flagelos
- ¿Dónde sobreviven Archaea?
Archaea es una clasificación de vida relativamente nueva propuesta inicialmente por Carl Woese, un microbiólogo estadounidense, en 1977.
Descubrió que las bacterias, que son células procariotas sin núcleo, podrían dividirse en dos grupos distintos según su material genético. Tanto las bacterias como las arqueas son organismos unicelulares, pero las arqueas tienen una estructura de membrana celular completamente diferente que les permite sobrevivir en entornos extremos.
Definiendo Archaea
Al principio, Woese sugirió que la vida se agrupara en los tres dominios de Eukarya, Bacteria y Archaebacteria. (Puede ver estos tres nombres comenzando con letras minúsculas, pero cuando habla de dominios específicos, los términos se escriben en mayúscula).
Cuando más investigaciones revelaron que las células del dominio Archaebacteria eran en realidad bastante diferentes de las bacterias, se eliminó el antiguo término. Los nuevos nombres de dominio son Bacteria, Archaea y Eukarya, donde Eukarya consiste en organismos cuyas células tienen un núcleo.
En el árbol de la vida, las células del dominio archaea están situadas entre las células de las bacterias y las de la eucaria, que incluyen organismos multicelulares y animales superiores.
Las arqueas se reproducen asexualmente a través de la fisión binaria; Las células se dividen en dos como bacterias. En términos de su membrana y estructura química, las células arqueas comparten características con las células eucariotas. Las características únicas de las arqueas incluyen su capacidad de vivir en ambientes extremadamente cálidos o químicamente agresivos, y se pueden encontrar en toda la Tierra, dondequiera que sobrevivan las bacterias.
Las arqueas que viven en hábitats extremos como las aguas termales y los respiraderos de aguas profundas se llaman extremófilos. Debido a su identificación bastante reciente como un dominio separado en el árbol de la vida, todavía se está descubriendo información fascinante sobre los arqueos, su evolución, su comportamiento y su estructura.
Estructura de arqueas
Las arqueas son procariotas, lo que significa que las células no tienen un núcleo u otros orgánulos unidos a la membrana en sus células.
••• Dana Chen | SciencingAl igual que las bacterias, las células tienen un anillo de ADN en espiral, y el citoplasma celular contiene ribosomas para la producción de proteínas celulares y otras sustancias que la célula necesita. A diferencia de las bacterias, la pared celular y la membrana pueden ser rígidas y darle a la célula una forma específica, como plana, en forma de bastón o cúbica.
Las especies de Archaea comparten características comunes como la forma y el metabolismo, y pueden reproducirse mediante fisión binaria al igual que las bacterias. Sin embargo, la transferencia horizontal de genes es común, y las células de arqueas pueden tomar plásmidos que contienen ADN de su entorno o intercambiar ADN con otras células.
Como resultado, las especies de arqueas pueden evolucionar y cambiar rápidamente.
Pared celular
La estructura básica de las paredes celulares de las arqueas es similar a la de las bacterias en que la estructura se basa en cadenas de carbohidratos.
Debido a que las arqueas sobreviven en ambientes más variados que otras formas de vida, su pared celular y su metabolismo celular deben ser igualmente variados y adaptados a su entorno.
Como resultado, algunas paredes celulares de las arqueas contienen carbohidratos que son diferentes de los de las paredes celulares de las bacterias, y algunas contienen proteínas y lípidos para darles fuerza y resistencia a los productos químicos.
Membrana celular
Algunas de las características únicas de las células de arqueas se deben a las características especiales de su membrana celular.
La membrana celular se encuentra dentro de la pared celular y controla el intercambio de sustancias entre la célula y su entorno. Al igual que todas las demás células vivas, la membrana celular de las arqueas está formada por fosfolípidos con cadenas de ácidos grasos, pero los enlaces en los fosfolípidos de las arqueas son únicos.
Todas las células tienen una bicapa de fosfolípidos, pero en las células de arqueas, la bicapa tiene éter enlaces mientras que las células de bacterias y eucariotas tienen ester cautiverio.
Los enlaces de éter son más resistentes a la actividad química y permiten que las células de arqueas sobrevivan en ambientes extremos que matarían otras formas de vida. Si bien el enlace de éter es una característica diferenciadora clave de las células de arqueas, la membrana celular también difiere de la de otras células en los detalles de su estructura y su uso de isoprenoide cadenas para hacer sus fosfolípidos únicos con ácidos grasos.
Las diferencias en las membranas celulares indican una relación evolutiva en la que las bacterias y eucariotas se desarrollaron posteriormente o por separado de las arqueas.
Genes e información genética
Como todas las células vivas, las arqueas dependen de la replicación del ADN para garantizar que las células hijas sean idénticas a la célula madre. La estructura del ADN de las arqueas es más simple que la de los eucariotas y es similar a la estructura del gen bacteriano. El ADN se encuentra en plásmidos circulares individuales que se enrollan inicialmente y que se enderezan antes de la división celular.
Si bien este proceso y la posterior fisión binaria de las células es similar a la de las bacterias, la replicación y traducción de las secuencias de ADN se lleva a cabo como ocurre en los eucariotas.
Una vez que el ADN celular se desenrolla, la enzima ARN polimerasa que se usa para copiar los genes es más similar a la ARN polimerasa eucariota que a la enzima bacteriana correspondiente. La creación de la copia de ADN también difiere del proceso bacteriano.
La replicación y traducción del ADN es una de las formas en que las arqueas se parecen más a las células de los animales que a las de las bacterias.
Flagelos
Al igual que con las bacterias, los flagelos permiten que las arqueas se muevan.
Su estructura y mecanismo operativo son similares en arqueas y bacterias, pero la forma en que evolucionaron y cómo se construyeron difieren. Estas diferencias nuevamente sugieren que las arqueas y las bacterias evolucionaron por separado, con un punto de diferenciación temprano en términos evolutivos.
Las similitudes entre los miembros de los dos dominios se pueden rastrear hasta el posterior intercambio horizontal de ADN entre las células.
El flagelo en las arqueas es un tallo largo con una base que puede desarrollar una acción giratoria junto con la membrana celular. La acción giratoria da como resultado un movimiento de giro que puede impulsar la célula hacia adelante. En las arqueas, el tallo se construye agregando material en la base, mientras que en las bacterias, el tallo hueco se construye moviendo el material hacia el centro hueco y depositándolo en la parte superior.
Los flagelos son útiles para mover las células hacia los alimentos y para extenderse después de la división celular.
¿Dónde sobreviven Archaea?
La principal característica diferenciadora de las arqueas es su capacidad de sobrevivir en ambientes tóxicos y hábitats extremos.
Dependiendo de su entorno, las arqueas se adaptan con respecto a su pared celular, membrana celular y metabolismo. Archaea puede utilizar una variedad de fuentes de energía, como la luz solar, el alcohol, el ácido acético, el amoníaco, el azufre y la fijación de carbono del dióxido de carbono en la atmósfera.
Los productos de desecho incluyen metano, y las arqueas metanogénicas son las únicas células capaces de producir este químico.
Las células de arqueas capaces de vivir en ambientes extremos se pueden clasificar según su capacidad de vivir en condiciones específicas. Cuatro de estas clasificaciones son:
Algunos de los ambientes más hostiles en la Tierra son los respiraderos hidrotermales de aguas profundas en el fondo del Océano Pacífico y las aguas termales como las que se encuentran en el Parque Nacional de Yellowstone. Las altas temperaturas en combinación con productos químicos corrosivos suelen ser hostiles a la vida, pero las arqueas como el ignicoco no tienen problemas con esos lugares.
La resistencia de las arqueas a tales condiciones ha llevado a los científicos a investigar si las arqueas u organismos similares podrían sobrevivir en el espacio o en planetas hostiles como Marte.
Con sus características únicas y una aparición relativamente reciente a la prominencia, el dominio Archaea promete revelar características y capacidades más interesantes de estas células, y puede ofrecer revelaciones sorprendentes en el futuro.