Микробиология
Клетки 0,1 до 15 мкм диаметром Кокки Бациллы Необычные формы клеток: равнобедренные треугольники квадраты, хоккейные клюшки…
Разветвленные изопреноиды Простая эфирная связь Трехслойная структура из одного слоя молекул Ассиметричный атом углерода находится в L- форме
Муреин бактерий заменяется на псевдомуреин
S- слои Монослои белков и гликопротеинов, не очень отличных от таковых у бактерий Сложноорганизованная структура, покрывающая всю поверхность клетки Варьируется структура и функция S- слоев Другое
Грам+ археи: псевдомуреин Псевдомуреин + S- слои (белковые субъединицы с гексагональной упаковкой) Грам- археи: S -слой Метаноспириллы с клетками, окруженными чехлами
Включения: Запасные вещества – полифосфаты, элементарная сера, полиглюкозиды Газовые вакуоли ( CO 2 CH 4 ) Рибосомы архей по рРНК схожи с рибосомами бактерий, а вот белков могут содержать разное количество
Присутствуют практически у всех Совершенно иная структура Приспособлены к экстремальным условиям Диаметр жгутиков архей меньше, чем бактерий, но собраны они в «пучки» по 5-10 штук
Схожи по строению с пилями IV типа бактерий Отсутствует гомология между структурами жгутика бактерий и архей: нет колец, крюка, несколько типов флагеллинов Отсутствует гомология на генетическом уровне Сборка жгутика архей происходит у основания Для движения используется протонный потенциал
Археи чаще всего содержат одну хромосому, могут содержать плазмиды Упаковка хромосомы может схожа с эукариотами, с бактериями, а может быть и специфичной Оперонная организация генома Транспозоны Плазмиды Вирусы (только ДНК-содержащие)
Может быть больше одной точки ori Репликация требует у архей большое число факторов сходных с эукариот., прокариот. и собственных
ДНК-зависимая РНК-полимераза у архей одна, но эукариотического типа Промоторные области также схожи с эукариотическими Интроны есть у рРНК и тРНК, но нет у мРНК Нет ни КЭПирования, ни полиаденилирования
Трансляционный аппарат архей также схож с эукариотическим Механизм инициации трансляции различен у разных групп архей 6 эукариотоподобных факторов инициации и 3 - элонгации Один эукариотический фактор терминации, узнающий все стоп-кодоны
Фототрофы – галофильные археи Литоавтотрофы и литогетеротрофы Органоавтотрофы и органогетеротрофы По большей части анаэробы
Используют поли- олиго- и моносахара либо полипептиды Катализируют их с помощью гликолиза либо КДФГ-пути* Превращают ПВК в ацетил- CoA при помощи пируват-Фд-оксидоредуктазы Имеют полный/частичный ЦТК ATP- образующая Ацетил- CoA - синтаза
Существуют мобильные, прочно не связанные с мембраной переносчики Кроме кислорода могут использоваться элементарная сера, нитраты и сульфаты как конечный акцептор электронов
Автотрофы фиксируют СО 2 в модифицированном цикле Кальвина / цикле Арнора / восстановительный Ацетил- C оА цикл Некоторые группы архей могут фиксировать азот, участвовать в нитрификации
Archaea : Тип Euryarchaeota – метаногены, экстремальные термофилы, галоархеи Тип Crenarchaeota – космополиты, мезофилы, гипертермофилы, психрофилы, Тип Nanoarchaeota – еще более мелкие симбиотические археи, два вида
Уникальная группа, восстанавливающая CO 2 до CH 4 окисляя при этом водород Обитают в анаэробных нишах, где нет ни нитратов, ни сульфатов, ни железа Могут быть симбионтами и обитать в ЖКТ термитов, выделяя огромные количества метана
Источник углерода – CO 2, H 2, CO, формиат, метанол, метиламины Автотрофы восстанавливают CO 2 до CO и ассимилируют его в реакции карбонилирования Источник азота – аммоний, мочевина, атмосферный азот Факторы роста: соли Ni, Co, Fe
Восстановление CO 2 до метана происходит в 7 стадий Уникальные коферменты Один микроорганизм осуществляет весь процесс Нет свободных промежуточных С1-соединений
CHO–MF CHO–H 4 MPT CH≡ H 4 MPT CH 2 = H 4 MPT CH 3 –H 4 MPT CH 3 –SCoM H 4 MPT CoM –S–S– CoB Тетрагидрометаноптерин гетеродисульфид
Автотрофы фиксируют углекислый газ в модифицированном цикле Арнора Существуют метанокисляющие метаногены
Порядок Halobacteriales Палочки, кокки, треугольники, квадраты, плоские клетки Грам+ или Грам- Для существования ТРЕБУЮТ минимум 1,5 моля NaCl, оптимум – 3-4 моля (8 и 22%) Местообитания – ?
Фотосинтез – не основной источник энергии Его и фотосинтезом то не все считают Пигменты: Родопсины отвечают за фототаксис и движения жгутиков Бактериородопсин – основа пурпурной мембраны галоархей, светозависимый протонный насос Галородопсин – светозависимая хлоридная помпа
Нет ЭТЦ Нет хлорофиллов Бактериородопсин формирует пурпурную мембрану Поглощает свет с длиной волны 500-650 нм Совместная работа бактериородопсина и галородопсина формирует электрохимический потенциал
Накопление осмопротекторов Структурно и физиологически измененные ферменты, рибосомы и т.д. для работы при высоких концентрациях соли Клеточная стенка снаружи стабилизируется Na + Внутренние структура стабилизируются К + Выкачивание NaCl и накопление в клетке KCl
Один класс Thermoprotei и три порядка Кокки, палочки, диски, нити По большей части экстремальные термофилы – обитают при температуре от 70 до 121 0 С Есть и мезофилы, и психрофилы, но хуже изучены
Хемоорганотрофы с аэробным дыханием / анаэробным дыханием ( серное ) / брожения Хемолитотрофы с анаэробным дыханием (серное, нитратное, железное) или аэробным дыханием
Черные курильщики Геотермальные источники Вулканические котлы
Источники термостабильных ферментов в молекулярной генетике и органической химии Источник знаний о приспособлениях к экстремально высоким температурам нуклеиновых кислот, белков и липидов
Карликовые правильные кокки 0,35-0,5 мкм в диаметре Обитают на поверхности другой археи – Ignicoccus, термофила Объем клетки менее 1% объема клетки E. coli Самый маленький архейный геном Живет только в кокультуре с Ignicoccus Серное дыхание
