Архебактерии

Шаблон:Campus Архебактерии (их еще называют – Археи) относительно недавно были выделены из общего ствола прокариот, поскольку оказалось, что они отличаются от эубактерий по ряду важных признаков.

Архебактерии составляют небольшую группу прокариот (примерно 50 видов) и многие из них живут в весьма экстремальных условиях внешней среды. Морфологически они не очень сильно отличаются от эубактерий даже на электронно-микроскопическом уровне, но особенности химического состава, организации генома, метаболизма и эволюции выделяют их среди прокариот и эукариот.

1. Археи имеют однослойную (а не двухслойную, как у других бактерий и эукариот) плазматическую мембрану. В ее состав входят липиды с многоатомными спиртами (а не с жирными кислотами, как у других липидов). Такая мембрана прочнее.

2. Клеточная стенка архей построена из полисахаридов и гликопротеинов другого состава, чем в клеточной стенке эубактерий. В связи с этим, на архей не действуют те антибиотики ( например: пенициллин, цефалоспорин, тетрациклин, стрептомицин и др), которые действуют на эубактерии.

3. Археи отличаются по строению рибосомальных и транспортных РНК, ряду важных регуляторных белков (РНК-полимераз) и особенно по организации генома. Ген архей похож по структуре на ген эукариот, т.е. имеет участки экзонов и интронов, а также ядерные белки - гистоны (см. Главу V). Синтез белка у архей не подавляется теми препаратами, которые действуют на эубактерий, что также сильно отличает их друг от друга.

Архебактерии разделяются на три группы:

1- метанобразующие археи,

2 – галобактерии,

3 – экстремальные термофилы.

Метанобразующие бактерии могут синтезировать метан, используя в качестве энергии реакции окисления углекислого газа. Они играют очень важную роль в биосистемах и относятся к анаэробным хемоавтотрофам. Важно не путать их с метанотрофными эубактериями, которые не образуют метан, а используют его для получения энергии и синтеза. Галобактерии живут в экстремальных условиях крепких солевых растворов (например, в Мертвом море, где все другие живые существа не живут). Они могут жить как за счет органических субстратов (гетеротрофные аэробы), так и за счет энергии Солнца, имея в своих мембранах светочувствительный пигмент – бактериородопсин (фотоавтотрофы). Последнюю группу составляют экстремальные термофилы – археи, живущие в водах термальных источников (наземных и подводных). Температура может достигать до 100 градусов. Так, например, микроб Pylorobus fumari, обнаруженный в подводных гидротермальных источниках Атлантики, выдерживает температуру от 90 до 113 градусов. Они могут использовать для питания как органические соединения (аэробные гетеротрофы), так и неорганические соединения (аэробные и анаэробные хемотрофы) (подробнее о способах питания и добывания энергии см. Главу 4 . Метаболизм). Большой вклад в изучение строения, эволюции бактерий внес академик РАН Б.В.Громов, профессор Санкт-Петербургского университета. Им был создан уникальный банк эу- и архебактерий, Филогенез, экология, систематика архебактерий были досконально изучены чл. – корр РАН Г.А. Заварзиным. В своих многочисленных экспедициях на Камчатку, другие экстремальные районы Земли, им были обнаружены и описаны многие виды и группы архей и эубактерий.