领域古菌:寻找生命的极端分子

域古细菌/古细菌
美国黄石国家公园的温泉是最早发现古菌和微生物的地方。

域古细菌/古细菌:20世纪70年代,一位名叫卡尔·沃斯的科学家在利用DNA序列研究原核生物之间的关系时发现了一些特别的“看起来与原核生物和真核生物.

这些似乎”特别的“生物体既不是原核生物,也不是真核生物。基因和分子水平的极端差异导致科学家们发现了生命的第三个领域,即古细菌域.

古生菌域的成员,或简单的古生菌,在与所有其他生命形式敌对的环境中极其丰富;因此,它们在其他生物中的地位早就没有得到承认。

领域古菌是一个非常多样化和成功的有机体分支。让我们仔细看看为什么?:

古细菌领域的历史

在分离之前,领域古菌以前被称为领域“古细菌“,这是一个误称,因为这些生物体细菌但属于一个独立的分支。

  • “名称”古细菌“这是一个以前未经验证的假说,关于具有一种代谢能力的生物体的进化状态,这种代谢能力似乎非常适合地球上的生命.
  • 因此,这种新的生物群很可能是最老的.

生命的三个领域如下所示,表明每个领域都与其他领域截然不同。

3个域

古细菌特征

极端微生物
资料来源:Flickr
虽然古生菌确实看起来和大多数细菌一样,但它们确实是生物化学遗传上地与他们不同。科学研究表明,它们更接近真核生物对应物而不是原核生物。

  • 这些生物最显著的特征之一是它们抑制某些最极端环境的能力(因此,它们有时被称为“极端微生物其中一些在深海的热液喷口中生长,温度为超过100摄氏度.
  • 它们中的一些生活在极酸性或碱性水中,而一些被发现可以抑制消化道属于动物. 其中一些甚至生活在地下的石油矿床中。
  • 依据生殖,古菌经历无性繁殖通过二元裂变,意思是,遗传物质(脱氧核糖核酸)复制为细胞壁掐断电池。

古细菌的中间特性

域古细菌的成员具有原核生物和真核生物奇怪的混合特征。下表显示了一些中间性状。

原核性状 真核特性
圆形染色体 DNA包含组蛋白和其他核小体样结构
有操纵子但缺少内含子 DNA复制、转录和翻译的机制
能够执行能量生成、多糖合成和固氮等代谢功能 RNA聚合酶用于转录,起始和延伸因子用于翻译

然而,古生菌有一些与其他任何生物不同的基因。

例如,在极端盐碱环境中生长的古生菌具有独特的防御分子和机制,不会破坏细胞。

另一件事是,一些古生菌有与酸接触的分子,以帮助它们防止破裂。

三种古细菌

领域古菌是一组不寻常的生物,已知包括三组:产甲烷菌,极端嗜盐菌嗜热嗜酸菌.

1、产甲烷菌

奶牛打嗝产甲烷古菌
奶牛打嗝产甲烷古菌
正如其名称所示,产甲烷菌是能够产生甲烷(气体)的古生菌,这种惊人的甲烷生成能力使它们在消化道(肠道)中很容易区分。

  • 这些生物体存在于无氧环境中(缺氧的):在泥泞的沼泽和沼泽中,以及奶牛、白蚁和海洋生物.
  • 产甲烷菌通过利用氢气和二氧化碳(CO2.).
  • 目前,两种产甲烷菌已经有了完整的基因组测序:jannaschii甲藻热自养甲烷热杆菌.

甲烷气体的化学方程式为:

4小时2.+CO公司2.=>信道4.(沼气)+2H2.O

2、极端嗜盐菌

犹他州大盐湖
犹他州大盐湖
嗜盐菌(来自希腊语单词“hals公司“这意味着”“或”)是一种古细菌,栖息在死海或犹他州的大盐湖等极咸的环境中。

  • 有趣的是,这些极端嗜盐菌产生细菌视紫红质色素,使它们能够利用阳光作为世界杯2022赛程时间表最新 ,以同样的方式植物利用它进行光合作用。
  • 除了海洋,嗜盐菌也可以生活在土壤中,只要盐含量很高。

3、嗜热菌

Sully Vent(黑烟)
太平洋东北部的萨利喷口(又名黑烟)。
嗜热嗜酸菌,顾名思义,是一种在高温和酸性环境中都能生长的古细菌,尤其是在接近硫磺的温泉中。

  • 嗜热菌的理想温度和pH值为70摄氏度(和更高)pH值为1或2(类似于浓硫酸的pH值)。
  • 但是,当温度较低时低于55摄氏度(131华氏度),他们就会死亡。

尽管如此,必须注意的是,并非所有古菌都是极端微生物. 他们中的许多人在正常生活中茁壮成长环境条件. 特别是,其中一些可以与海洋中的细菌和一些海洋植物一起发现。

古菌的重要性(商业用途)

洗涤剂中的古菌
洗涤剂中的古菌
由于其耐高温和相对极端的环境,该领域的一些成员已经被开发用于多种商业用途。

  • 这些古细菌成为通常添加到洗涤剂中的酶的来源,以帮助其在更高的温度和pH值下保持活性。
  • 古菌中的一些酶也被用来将玉米淀粉转化为纤维糊精.
  • 一些古细菌还具有生物修复或帮助清洁的潜力受污染的场地.
  • 嗜热古菌Thermus aquaticus是分子生物学作为一门科学。因此,太古宙已经成为一种酶的来源,这种酶被用来作为DNA扩增的基础,这种技术被称为聚合酶链反应(PCR).

目前,领域古菌的成员可能是唯一能在极端生境中生存的生物。关于这些微生物还有很多有待发现的地方,随着技术的进步越来越广泛,对微观世界的理解也越来越全面。

很快,我们就有可能被引入到以前科学所未知的生命新领域,或者甚至想象不到存在的生物。谁知道呢?

引用此页

APA7 MLA8 芝加哥
生物探险家。网(2022年6月16日)。领域古菌:寻找生命的极端分子。生物资源管理器。世界杯2022赛程时间表 .
生物探险家。网“领域古细菌:寻找生命的极端分子”,生物探险家,2022年6月16日,世界杯2022赛程时间表 .
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主要参考文献
  • “古细菌:生物学家数十年来错过的第三个生命领域——科学美国人”. 2017年3月13日查阅。链接.
  • “古细菌–古细菌群–遗传、细胞器、细胞和被称为–JRank文章”. 2017年3月13日查阅。链接.


1条评论

  1. […]他们的队伍是产生甲烷(产甲烷菌)、生活在极端pH值下的嗜酸菌和在高盐环境中繁衍生息的嗜盐菌。现在,[…]

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