ARCHAEA Y EUBACTERIAS EUBACTERIAS A. El sistema de clasificaci ón de tres dominios
Bajo el nuevo sistema de tres dominios, basado en la comprensión de Carl Woese tenemos: dominio Ar ch aea (correspondiente al Reino Archaebacterias), dominio bacteria (correspondiente al Reino Eubacteria) y dominio Eukarya (correspondiente a los reinos Protista, Fungi, Plantae y Animalia). La siguiente tabla resume las características claves para clasificar organismos en estos tres grandes grupos taxonómicos. El sistema de 3 dominio d e la clasificación
Dominio
Archaea
Bacterias
Reino
Arqueobacterias
Eubacterias
Protista
Hongos
Plantae
Animalia
Célula procariota
Eucariontes
Eucariontes
Eucariontes
Eucariontes
Unicelulares
Más unicelulares; algunos coloniales; algunos pluricelulares
Más multicelulares; algunos unicelulares
Más multicelulares; algunas algas unicelulares
Multicelulares
Paredes celulares de quitina
Paredes celulares de celulosa; cloroplastos
Sin pared celular
Heterótrofo
Autótrofo
Heterótrofo
Hongos, levaduras
Musgos, helechos, plantas con flores
Esponjas, gusanos, insectos, peces, mamíferos
Tipo de célula
Número de células
Célula Estructura
Nutrición
Ejemplos
Célula procariota
Unicelulares
Paredes celulares sin peptidoglicanos
Autótrofo o heterótrofo
Metanogénicas; Halófilas
Eukarya
Paredes celulares de Paredes celulosa en celulares con algunos; peptidoglicano Algunos tienen cloroplastos Autótrofo o heterótrofo
Autótrofo o heterótrofo
Streptococcus
Ameba, paramecio, moldes del limo
Escherichia coli
B. Procariotas
Una bacteria (singular de bacterias) es un organismo compuesto por una sola célula. La célula bacteriana es diferente de las células de organismos superiores en la estructura y composición química. Las bacterias son los procariotas , organismos unicelulares que carecen de un núcleo distinto. Además, procariotas carecen de otros organelos celulares, como cuerpos de Golgi, lisosomas, mitocondrias, retículo endoplasmático, entre otros. Por el contrario, un eucariota es una celda que contiene un núcleo organizado, unida a la membrana y otros organelos celulares.
Diagrama 1: Estructura General de una célula procariótica
C. Clasificación de procariotas
Procariotas son el tipo más pequeño y más abundante de forma de vida en la tierra. Hasta hace poco, los procariotas fueron colocados en un único reino, Monera. Más recientemente, los taxónomos han dividido procariotas en dos grupos muy distintos: Archaea y Bacteria. Estos dos grupos son tan diferentes unos de otros como los dos son de eucariotas. Debido a estas grandes diferencias, cada grupo de procariotas es un dominio separado, exclusivo. Los dos dominios d e procariotas Dominio Arch aea
Dominio bacterias
Procariotas primitivos
Procariotas común
Antiguo organismo
Dominio mucho más grande
Viven en ambientes hostiles - extremófilos
Colección muy diversa de organismos
Dominio Archaea
Cuando se examina bajo un microscopio, las arqueas se parecen a las bacterias. Ambos son muy pequeñas, carecen de núcleos, y tienen paredes celulares. Sin embargo, hay diferencias importantes, como se resume a continuación. Características clave del dominio Archaea Diferencia Anaeróbico
Descripción •
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La pared celular y membrana
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Material genético •
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Organismos extremófilos
Los archaea son anaerobios – que significa no pueden sobrevivir en ambientes con oxígeno.
Las paredes celulares de archaea carecen de una molécula llamada peptidoglicano, encontrado en la mayoría de las bacterias. Sus membranas celulares están compuestas de moléculas de lípidos ramificados, en lugar de moléculas de ácido graso de cadena lineal en la mayoría de las otra células. Las secuencias de ADN de varios genes clave archaea son más similares a eucariotas que las bacterias. Mayoría de los científicos cree que arqueas y eucariotas, están más estrechamente relacionados que las bacterias. Muchos archaea viven en ambientes muy severos, que incluyen pantanos estancados, aguas termales, lagos de sal y lodo anaerobio. Archaea se dividen en diferentes grupos en consecuencia: •
Metanógenas
Producir gas metano; Grupo más grande
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Halófilas
Amante de la sal; realizar quimiosíntesis
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acidófilas
Aman el ácido; capaces de mantener un citoplasma neutro
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Termófilas
Amantes del calor; sobrevivir en manantiales de agua caliente de ebullición
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Termoacidófilas
Las bacterias amantes del calor y del ácido.
Dominio bacterias
El mayor de los dos dominios es la Bacteria, que se compone del Reino Eubacteria, que significa "bacterias verdaderas". Estos procariotas viven en condiciones menos duras que el archaea. Las bacterias incluyen una gama muy amplia de organismos que son tan diferentes entre sí que los taxónomos no están de acuerdo sobre exactamente cuántos filos necesarios para clasificarlos correctamente. Características del domi nio bacterias Tamaño y for ma •
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Varían en tamaño desde 1 a 5 micrómetros; mucho más pequeños que las células eucariotas más.
Método de mo vimiento •
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Vienen en una variedad de formas: •
En forma de varilla - bacilos
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En forma de esfera - cocos
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Forma de espiral - Espirilos.
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Plásmidos y fis ión binaria •
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Las células procariotas carecen de un núcleo limitado por una membrana y contienen una molécula circular de ADN llamado un plásmido. El plásmido se replica antes de la división celular, que ocurre por fisión binaria, donde la pared celular crece hacia adentro en el centro de la célula, pellizcando la célula en dos.
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Metabolismo
Heterótrofo
Tomar las moléculas orgánicas del ambiente para la energía
Fotoautótrofos
Utilizar la energía de la luz para convertir el CO2 en compuestos de carbono
Fotoheterótrofos
Como heterótrofos, pero también utilizan energía de la luz como las plantas
Quimioautótrofos
Utilizan energía de reacciones con amoníaco, sulfuro de hidrógeno, etcetera.
Otros procariotas se mueven por una rígida, estructura en forma de látigo llamado un f l agelo. Otros se deslizan lentamente sobre una capa de capa de slime que secretan alrededor de sí mismos. Reproducción
Esto crea dos células idénticas
Como todos los organismos procariotas necesitan energía, pero obtienen de diversas formas:
Algunos procariotas no se mueven en absoluto.
Todos procariotas replican asexualmente – producir clones genéticos por fisión binaria. Sin embargo, muchos procariotas intercambiar información genética por Conjugación , donde forma un puente hueco entre dos células y un plásmido se mueve de una célula a otra Esto aumenta la diversidad genética de procariotas, y conduce a nuevas características Endosporas y cápsulas
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Cuando las condiciones ambientales se vuelven desfavorables para el crecimiento, muchas bacterias forman una endospora, que es una pared interna gruesa que encierra el ADN y algunas del citoplasma Las endosporas permiten que las bacterias sobrevivir en condiciones difíciles y pueden permanecer latentes durante meses o incluso años. Muchas enfermedades bacterianas implican endosporas, como el tétanos, el botulismo y el ántrax. Algunos patógenos crean una cápsula , una capa mucoide de polisacáridos en la pared celular, que es resistente a la detección inmune.
Formas de bacterias
Diagrama 2: Formas comunes de bacterias y sus nombres
D. Procariotas y enfermedad Como se mencionó anteriormente, algunas especies de bacterias causan enfermedades en los seres humanos, animales y plantas. Estas bacterias se denominan colectivamente patógenos y se les llama patógenos . Una enfermedad es cualquier condición que interrumpe el funcionamiento normal de las células del cuerpo. Cuando las bacterias patógenas invaden el cuerpo, que crean circunstancias que modifican negativamente el entorno de las células. Hay tres maneras principales que bacterias patógenas pueden hacer esto, como se resume en la siguiente tabla. 3 maneras de que las bacterias causan enfermedades Número elevado de bacterias •
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Algunas bacterias se reproducen muy rápido. La cantidad de células de las bacterias en un área, como el intestino, puede causar enfermedad. Por ejemplo: E. coli (intoxicación alimentaria)
Destrucc ión del tejido •
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Toxinas
Algunas bacterias son muy invasoras y se propagan a través de un tejido del cuerpo, descomponen y destruyen, causando enfermedad. Por ejemplo: M. lepra (lepra)
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Algunas especies de bacterias liberan toxinas, que son utilizadas por las bacterias como una defensa contra el sistema inmune, pero pueden causar daño a las células. Por ejemplo: C. tetani (tétanos)
Enfermedades comunes causadas p or bacterias tuberculosis
Salmonella
tétanos
Peste bubónica
cólera
neumonía
Del legionario
estreptococos en la garganta
fiebre tifoidea
Enfermedad de Lyme
lepra
Chlamydia
E. Importancia de procariotas
Contrariamente a la creencia popular, muchas especies de bacterias son útiles para los seres humanos, o al menos no tienen ningún efecto. Procariotas son esenciales en el mantenimiento de todos los aspectos del equilibrio ecológico en la tierra. Además, algunas especies tienen usos específicos en la industria humana. Varias funciones se resumen en la tabla a continuación. Usos de los procariotas Uso
Descripción
Ejemplo
Descomponedores
Todo organismo vivo depende de materias primas para sobrevivir. Los procariotas descomponen los materiales de organismos muertos, regresándolo al medio ambiente.
Bacteria llamada actinomicetos está presente en el suelo y en la descomposición de materiales como árboles caídos, donde se descomponen las moléculas orgánicas complejas en moléculas más simples, liberando hacia el medio ambiente.
Productores
Procariotas fotosintéticos se encuentran entre los productores más importantes en la tierra. Cadenas de comida en todos los biomas depende de procariotas como productores de alimentos y biomasa.
La Pequeña cianobacteria Prochlorococcus es el organismo fotosintético más abundante del mundo y representa más de la mitad de la O2 producido por los océanos.
Fijación de nitrógeno
Todos los organismos necesitan nitrógeno para hacer proteínas y otras moléculas. Mientras que el N2 hay en un 80% de la atmósfera, sólo ciertos organismos, los procariotas, puede convertir N2 en formas útiles.
Las bacterias del género Rhizobium viven a menudo en una relación simbiótica dentro de nódulos unidos a las raíces de las leguminosas (guisantes, habas) donde convierten N2 atmosférico en una forma que es útil para estas plantas.
Fabricación en la industria
Procariotas se utilizan en la producción de una variedad de alimentos fermentados, incluye mantequilla, queso y yogur. Además, muchas bacterias se utilizan para sintetizar fármacos y productos químicos a través de ingeniería genética.
Yogur es producido por la bacteria Lactobacillus, que se agrega a la leche pasteurizada. Las bacterias convierten la lactosa en la leche en ácido láctico, el cual lo espesa y le da su sabor característico.
INFORME - ARCHAEA Y EUBACTERIAS 1. ¿Cuál es la similitud general e ntre los dominios Archaea y Eubacteria?
2. ¿Cuáles son las principales diferencias entre células procariotas y células eucariotas?
3. Completar la tabla de resumen para describir cuatro características claves de Archaea. Características clave del dominio Archaea
Anaeróbico
La pared celular y membrana
Material genético
Organismos extremófilos
4. Completar la tabla de resumen para describir las cinco características de las bacterias. Características clave del d ominio bacterias Tres formas generales
Método de movimiento
Plásmidos y fisión binaria
Reproducción
Endosporas
Pareo. Coincidir el nombre de la izquierda con el tipo de metabolismo. Tipo de metabolismo
Descripción
A. Utiliza la energía de reacciones con amoníaco, sulfuro de
______
5. Heterótrofo
______
6. Fotoautótrofo
______
7. Fotoheterótrofo
______
8. Quimioautótrofo
hidrógeno, etc. B. Utiliza energía luminosa para convertir el CO 2 en compuestos de carbono
C. Como heterótrofos, pero también utiliza la energía de la luz como las plantas
D. Toma las moléculas orgánicas del ambiente para
la energía
9. ¿Cuáles son tres maneras que los procariotas pueden causar enfermedad en organismos?
10. Resumir tres roles ecológicos de procariotas Funciones ecológicas q ue desempeñan pr ocariotas
11. Muchos agricultores práctican "rotación de cultivos" mediante la plantación de un campo con maíz un año y la soja al siguiente año. La Rotación de cultivos resulta en suelos más fértiles y mayor rendimiento de las cosechas. ¿Por qué es esto?
12. Supongamos que una nueva bacteria se descubre que es esférico en forma, sobrevive a la sequía mediante la formación de una pared externa gruesa y no pueden sobrevivir sin oxígeno. Con los términos del vocabulario de esta lectura, describir a qué dominio pertenece esta especie y explicar por qué.
