Contenu
- Définir Archaea
- Structure des archées
- Paroi cellulaire
- Membrane cellulaire
- Gènes et information génétique
- Flagelle
- Où les archées survivent-elles?
Archaea est une classification de la vie relativement nouvelle proposée à l'origine par Carl Woese, un microbiologiste américain, en 1977.
Il a découvert que les bactéries, qui sont des cellules procaryotes sans noyau, pourraient être divisées en deux groupes distincts en fonction de leur matériel génétique. Les bactéries et les archées sont des organismes monocellulaires, mais les archées ont une structure de membrane cellulaire complètement différente qui leur permet de survivre dans des environnements extrêmes.
Définir Archaea
Woese a d'abord suggéré que la vie soit regroupée dans les trois domaines Eukarya, Bacteria et Archaebacteria. (Vous pouvez voir ces trois noms commençant par des lettres minuscules, mais lorsque vous parlez de domaines spécifiques, les termes sont en majuscule.)
Lorsque plus de recherches ont révélé que les cellules du domaine Archaebacteria étaient en réalité très différentes des bactéries, l'ancien terme a été abandonné. Les nouveaux noms de domaine sont Bacteria, Archaea et Eukarya, Eukarya étant constitué d’organismes dont les cellules ont un noyau.
Sur l'arbre de la vie, les cellules du domaine archées sont situées entre les cellules des bactéries et celles de l'eucarya, qui comprennent des organismes multicellulaires et des animaux supérieurs.
Les archées se reproduisent de manière asexuée par fission binaire; les cellules se séparent en deux bactéries. En termes de membrane et de structure chimique, les cellules d'archaea partagent les mêmes caractéristiques que les cellules eucaryotes. Les caractéristiques uniques des archées comprennent leur capacité à vivre dans des environnements extrêmement chauds ou chimiquement agressifs. Elles se retrouvent également sur toute la Terre, où que les bactéries survivent.
Les archées qui vivent dans des habitats extrêmes tels que les sources thermales et les bouches d'évacuation des eaux profondes sont appelées extrémophiles. En raison de leur identification relativement récente en tant que domaine distinct sur l'arbre de la vie, des informations fascinantes sur les arché, leur évolution, leur comportement et leur structure sont encore en cours de découverte.
Structure des archées
Les archées sont des procaryotes, ce qui signifie que les cellules n'ont pas de noyau ou d'autres organites liées à la membrane dans leurs cellules.
••• Dana Chen | SciencingComme les bactéries, les cellules ont un anneau d’ADN enroulé et le cytoplasme cellulaire contient des ribosomes destinés à la production de protéines cellulaires et d’autres substances dont la cellule a besoin. Contrairement aux bactéries, la paroi cellulaire et la membrane peuvent être rigides et conférer à la cellule une forme spécifique, telle qu’elle est plate, en forme de tige ou cubique.
Les espèces d'archaea partagent des caractéristiques communes telles que la forme et le métabolisme, et peuvent se reproduire via la fission binaire, tout comme les bactéries. Le transfert de gènes horizontal est cependant courant, et les cellules archaea peuvent absorber des plasmides contenant de l'ADN de leur environnement ou échanger de l'ADN avec d'autres cellules.
En conséquence, les espèces d'aracées peuvent évoluer et changer rapidement.
Paroi cellulaire
La structure de base des parois cellulaires des archées est similaire à celle des bactéries en ce sens que la structure est basée sur les chaînes glucidiques.
Parce que les archées survivent dans des environnements plus variés que les autres formes de vie, leur paroi cellulaire et leur métabolisme cellulaire doivent être également variés et adaptés à leur environnement.
En conséquence, certaines parois cellulaires des archées contiennent des glucides différents de ceux des bactéries, et certaines contiennent des protéines et des lipides pour leur donner force et résistance aux produits chimiques.
Membrane cellulaire
Certaines des caractéristiques uniques des cellules d'archaea sont dues aux particularités de leur membrane cellulaire.
La membrane cellulaire se trouve à l'intérieur de la paroi cellulaire et contrôle l'échange de substances entre la cellule et son environnement. Comme toutes les autres cellules vivantes, la membrane cellulaire des archées est composée de phospholipides avec des chaînes d’acides gras, mais les liaisons entre les phospholipides des archées sont uniques.
Toutes les cellules ont une bicouche phospholipidique, mais dans les cellules archées, la bicouche a éther les liens tandis que les cellules des bactéries et des eucaryotes ont ester liens.
Les liaisons éther sont plus résistantes à l'activité chimique et permettent aux cellules d'archaea de survivre dans des environnements extrêmes qui tueraient d'autres formes de vie. Alors que la liaison éther est une caractéristique essentielle de différenciation des cellules d’archaea, la membrane cellulaire diffère également de celle d’autres cellules par les détails de sa structure et son utilisation de longue durée. isoprénoïde chaînes pour faire ses phospholipides uniques avec des acides gras.
Les différences dans les membranes cellulaires indiquent une relation évolutive dans laquelle des bactéries et des eucaryotes se sont développés après ou séparément des archées.
Gènes et information génétique
Comme toutes les cellules vivantes, les archées reposent sur la réplication de l'ADN pour garantir que les cellules filles sont identiques à la cellule mère. La structure de l'ADN des archées est plus simple que celle des eucaryotes et similaire à la structure du gène bactérien. L'ADN se trouve dans des plasmides circulaires simples qui sont initialement enroulés et qui se redressent avant la division cellulaire.
Bien que ce processus et la fission binaire ultérieure des cellules ressemble à celle des bactéries, la réplication et la traduction des séquences d'ADN ont lieu comme chez les eucaryotes.
Une fois que l'ADN cellulaire est déroulé, l'enzyme ARN polymérase utilisée pour copier les gènes ressemble davantage à l'ARN polymérase eucaryote que l'enzyme bactérienne correspondante. La création de la copie d'ADN diffère également du processus bactérien.
La réplication et la traduction de l'ADN sont l'une des manières dont les archées ressemblent davantage aux cellules des animaux qu'à celles des bactéries.
Flagelle
Comme pour les bactéries, les flagelles permettent aux archées de bouger.
Leur structure et leur mécanisme de fonctionnement sont similaires chez les archées et les bactéries, mais leur évolution et leur construction diffèrent. Ces différences suggèrent encore que les archées et les bactéries ont évolué séparément, avec un point de différenciation au début de l'évolution.
Les similitudes entre les membres des deux domaines peuvent être attribuées à un échange horizontal ultérieur d'ADN entre cellules.
Le flagelle des archées est une longue tige dont la base peut développer une action rotative en conjonction avec la membrane cellulaire. L'action rotative produit un mouvement qui peut faire avancer la cellule. Chez les archées, la tige est construite en ajoutant du matériau à la base, tandis que chez les bactéries, la tige creuse est construite en déplaçant la matière vers le centre et en la déposant au sommet.
Les flagelles sont utiles pour déplacer les cellules vers la nourriture et pour se répandre après la division cellulaire.
Où les archées survivent-elles?
La principale caractéristique de différenciation des archées est leur capacité à survivre dans des environnements toxiques et des habitats extrêmes.
En fonction de leur environnement, les archées sont adaptées à leur paroi cellulaire, à leur membrane cellulaire et à leur métabolisme. Les archées peuvent utiliser diverses sources d'énergie, notamment la lumière du soleil, l'alcool, l'acide acétique, l'ammoniac, le soufre et la fixation du carbone à partir du dioxyde de carbone contenu dans l'atmosphère.
Les déchets comprennent le méthane et les archées méthanogènes sont les seules cellules capables de produire ce produit chimique.
Les cellules d'archées capables de vivre dans des environnements extrêmes peuvent être classées en fonction de leur capacité à vivre dans des conditions spécifiques. Quatre de ces classifications sont:
Certains des environnements les plus hostiles de la planète sont les sources hydrothermales situées au fond de l’océan Pacifique et les sources chaudes comme celles du parc national de Yellowstone. Les températures élevées, associées à des produits chimiques corrosifs, sont généralement hostiles à la vie, mais les archées telles que l’ignicoque n’ont aucun problème avec ces endroits.
La résistance des archées à de telles conditions a conduit les scientifiques à rechercher si des archées ou des organismes similaires pourraient survivre dans l'espace ou sur des planètes hostiles telles que Mars.
Avec ses caractéristiques uniques et son émergence relativement récente, le domaine Archaea promet de révéler des caractéristiques et des capacités plus intéressantes pour ces cellules, et pourrait offrir des révélations surprenantes dans le futur.