Hoppa till innehållet
Hem

Arkéer (Archaea): egenskaper, ekologi och systematik

Översikt av arkéer—encelliga prokaryoter med unik biokemi, ofta i extrema miljöer. Beskrivning av struktur, evolution, ekologiska roller och skillnader mot bakterier och eukaryoter.

Författare: Skapad: Uppdaterad:

Arkéer (Archaea) är en stor och evolutionärt distinkt grupp encelliga organismer som saknar cellkärna. Upptäckten av arkéer förändrade vår syn på livets släktskap och ledde till indelningen i tre domäner: Archaea, Bacteria och Eukaryota. Namnet kommer från grekiskans arkhaía ("gamla"), vilket återspeglar att de ofta återfinns i miljöer som tidigare uppfattades som primitiva eller extrema, men de förekommer också i vanliga jord- och havsmiljöer.

Bildgalleri

10 Bilder
File:Colourful_Thermophilic_Archaebacteria_Stain_in_Midway_Geyser_Basin.jpg
simple.wikipedia.org · CC BY-SA 2.5

Egenskaper och cellstruktur

Arkéer är prokaryoter: deras celler saknar membranbundna organeller och kärna. Trots detta skiljer de sig tydligt från bakterier i flera grundläggande avseenden. Deras cellmembran innehåller eterbundna isoprenoider i stället för de esterbundna fetterna som är typiska för bakterier och eukaryoter, vilket ger ökad stabilitet vid extrema temperaturer och saliniteter. Cellväggarnas sammansättning varierar: många saknar peptidoglykan och har istället andra polymerer, som pseudopeptidoglykan.

Biokemi och molekylära drag

Molekylärt uppvisar arkéer egenskaper som delvis påminner om eukaryoter, till exempel i uppbyggnaden av RNA-polymeraser och vissa steg i proteinsyntesen. Genomiska studier visar unika genfamiljer och metaboliska vägar, bland annat för metanogenes — en förmåga att producera metan som är vanlig i flera arkégrupper. Dessa skillnader förklarar varför arkéer utgör en egen domän i modern systematik.

Ekologi och livsmiljöer

Arkéer hittades först i extrema miljöer: heta källor, djuphavets hydrotermala ventiler, mycket salta sjöar och sura eller basiska miljöer. Sådana arkéer kallas extremofiler. Numera vet vi att arkéer också är vanliga i normala miljöer: i havet, i marken och som en del av mikrobiomet hos växter och djur. Ammoniak-oxiderande arkéer bidrar till kvävecykeln i hav och jord, och metanbildande arkéer påverkar kolcykeln och atmosfärens sammansättning.

Användning, betydelse och exempel

Arkéer är viktiga för jordens biogeokemi: de deltar i nedbrytning, näringsomsättning och bildning av växthusgaser. Inom bioteknik utnyttjas vissa arkéers enzymer för processer som kräver hög temperatur eller extrem pH, eftersom enzymerna ofta är stabila under sådana förhållanden. Forskning om arkéer har också gett insikter i evolutionära samband och möjliga livsformer i extrema förhållanden på andra planeter.

Systematik och evolutionära relationer

Idag klassificeras arkéer som en separat domän. Filogenetiska analyser visar att vissa molekylära mekanismer hos arkéer är närmare besläktade med eukaryoters motsvarigheter än med bakteriers, vilket har lett till diskussioner om hur eukaryoter uppstått ur arkéliknande förfäder. Klassificeringen av arkéer fortsätter att utvecklas i takt med att nya linjer upptäcks genom miljösekvensering.

Skillnader mot bakterier och övriga fakta

  • Membranlipider: eterbundna isoprenoider hos arkéer vs esterbundna fetter hos bakterier.
  • Cellvägg: ofta inget peptidoglykan hos arkéer.
  • Molekylära maskiner: vissa arkéiska proteiner liknar eukaryoters.
  • Ekologisk mångfald: från extremofiler till vanliga havs- och markmikrober.

För den som vill fördjupa sig finns sammanfattningar och översikter från flera källor:

Färgglada archaea i Midway-gejsern
Färgglada archaea i Midway-gejsern

Jämförelse med andra områden

I följande tabell jämförs några viktiga egenskaper hos de tre områdena för att illustrera deras likheter och skillnader. Många av dessa egenskaper diskuteras också nedan.

Fastighet

Archaea

Bakterier

Eukarya

Cellmembran

Eterbundna lipider, pseudopeptidoglykan

Esterbundna lipider, peptidoglykan

Esterbundna lipider, olika strukturer

Genstruktur

Cirkulära kromosomer, liknande översättning och transkription som hos Eukarya.

Cirkulära kromosomer, unik översättning och transkription.

Flera linjära kromosomer, liknande översättning och transkription som hos Archaea.

Inre cellstruktur

Inga membranbundna organeller (men ifrågasätts:) eller kärna.

Inga membranbundna organeller eller kärna.

Membranbundna organeller och kärna

Metabolism

Olika, med metanogenes som är unik för Archaea.

Olika, inklusive fotosyntes, aerob och anaerob andning, fermentering och autotrofi.

Fotosyntes, cellandning och jäsning

Reproduktion

Asexuell reproduktion, horisontell genöverföring

Asexuell reproduktion, horisontell genöverföring

Sexuell och asexuell reproduktion

= Intressanta fakta om arkéer:

Relaterade sidor

Frågor och svar

F: Vad heter gruppen av encelliga organismer?

S: Gruppen av encelliga organismer kallas Archaea.

F: Varifrån kommer namnet?

S: Namnet kommer från grekiskans αρχαία, som betyder "gamla".

F: Är Archaea prokaryoter eller eukaryoter?

S: Archaea är prokaryoter, vilket innebär att de inte har kärnor och cellorganeller av eukaryottyp.

F: I vilken typ av miljöer upptäcktes de ursprungligen?

S: De upptäcktes ursprungligen i extrema miljöer (extremofila).

F: Tror man numera att arkeakter är vanliga i mer genomsnittliga förhållanden?

Svar: Ja, man tror nu att de är vanliga i mer genomsnittliga förhållanden.

F: Vid vilka temperaturer kan vissa arkéer överleva?

S: Vissa kan överleva vid mycket höga (över 80 °C) eller mycket låga temperaturer, eller vid mycket salt, surt eller alkaliskt vatten.

F: Hur klassificeras Archaea i systemet med tre domäner?

S: I systemet med tre domäner klassificeras Archaea som en separat domän.

Taggar

Evolutionary Biology Cell Biology Prokaryotes Microbiology

Relaterade artiklar

Författare

AlegsaOnline.com Arkéer (Archaea): egenskaper, ekologi och systematik

URL: https://sv.alegsaonline.com/art/5272

Dela

Källor