CAPÍTULO 7 / TEMA 4
Extremófilo
Un organismo que logra vivir en condiciones extremas, donde ningún otro lograría sobrevivir, es un extremófilo.
Biodiversidad y ambiente
DOMINIO ARCHAEA
Hasta el siglo XX, la mayoría de los biólogos consideraban que todos los seres vivos podían clasificarse en plantas o animales, pero en los años cincuenta y sesenta, la mayoría llegó a la conclusión de que este sistema no lograba acomodar a los hongos, protistas y bacterias.
¿QUÉ SON LAS ARQUEAS?
Es un grupo de organismos pertenecientes al dominio Archaea, reconocido hace poco tiempo como un dominio principal de la vida.
CARACTERÍSTICAS GENERALES DE LAS ARQUEAS
- Son células procariotas.
- Son microorganismos unicelulares.
- A diferencia de las bacterias y los eucariotas, las arqueas tienen membranas compuestas por cadenas hidrocarbonadas ramificadas formadas por enlaces éter.
- Sus paredes celulares no contienen peptidoglicano.
- Los organismos de este grupo no son sensibles a algunos antibióticos que afectan a las bacterias, pero son sensibles a algunos antibióticos que afectan a la Eukarya.
- Las arqueas contienen rRNA que es único para este dominio con la presencia de regiones moleculares claramente diferentes de los rRNA de las bacterias y Eukarya.
- Hasta ahora estos organismos son los únicos que pueden vivir en hábitats extremos, tales como respiraderos térmicos o agua hipersalina.
- Las arqueas se reproducen asexualmente en un proceso conocido como fisión binaria.
- La motilidad se logra con el uso de una o más estructuras llamadas flagelos.
Se cree que las arqueas son significativas en el ciclo geoquímico global, ya que comprenden un 20 % estimado de la biomasa del mundo.
CLASIFICACIÓN DE LAS ARQUEAS
Las arqueas incluyen tres grupos:
Halófilas: sobreviven en ambientes hipersalinos, como los lagos salados.
Los halófilos extremos soportan condiciones altamente salinas,
como el Gran Lago Salado y el mar Muerto.
¿SABÍAS QUÉ?
A pesar de su similitud visual con las bacterias, las arqueas poseen genes y varias vías metabólicas que están más relacionadas con las de
los eucariotas.
La bacteriorodopsina es una proteína característica de las arqueas, especialmente de la Halobacteria que se encarga de captar energía luminosa y utilizarla para mover protones a través de la membrana fuera de la célula.
Flagelo:
apéndice móvil con forma de látigo que se encuentra presente en muchos organismos unicelulares y en algunas de las células de los organismos pluricelulares.
¿SABÍAS QUÉ?
La cepa 166 del arqueano Methanopyrus kandleri sobrevive a 122 °C, la temperatura más alta registrada para
cualquier organismo.
Breve historia
En el pasado, Archaea era un grupo inusual de bacterias y se conocía como Archaebacteria, pero como las Archaea tienen una historia evolutiva independiente y manifiestan numerosas diferencias en su bioquímica respecto a otras formas de vida, ahora se consideran como un dominio separado.
Diferencia en los flagelos
El motor que mueve los flagelos funciona por el gradiente electroquímico a través de la membrana. Sin embargo, los flagelos de las arqueas y los de las bacterias provienen de diferentes antepasados. El flagelo bacteriano es hueco y está ensamblado por subunidades que se desplazan hasta la punta del mismo, mientras que los flagelos de las arqueas se construyen a partir de la adición de subunidades en la base.
QUIERO SABER SOBRE...
Los combustibles de origen biológico en la actualidad se presentan como una estrategia en la lucha contra el cambio climático. Si quieres saber más mira el siguiente artículo.
Metanogénicas: son organismos anaerobios obligados, capaces de producir metano a partir del dióxido de carbono e hidrógeno. Se los puede encontrar en el tracto digestivo de animales y en ambientes pantanosos.
Termoacidófilas: crecen en ambientes ácidos y cálidos, como por ejemplo, las fuentes sulfurosas del Parque Yellowstone en los Estados Unidos, que cuentan con temperaturas de más de 60 °C y un pH de 1 a 2.
Una razón para que los diferentes tipos de arqueas vivan en estas condiciones es que los enlaces que contienen éter en sus membranas son más estables que los enlaces éster que contienen las Bacterias y Eukarya; esto representa una ventaja pues los ayuda a soportar temperaturas más altas y concentraciones de ácido más fuertes.
PARED CELULAR DE LAS ARQUEAS
Los organismos del dominio Archaea son unicelulares, carecen de núcleo y organelos celulares.
Al igual que otros organismos vivos, tienen una pared celular semirrígida que ayuda a la célula a mantener su forma y equilibrio químico, además de protegerla de las condiciones externas.
La pared celular de las arqueas se compone de proteínas de la capa superficial llamadas capas S y carece de moléculas de peptidoglicano, con la excepción de las metanogénicas, que tienen pseudopeptidoglicano en su pared celular.
ORGANISMOS EXTREMÓFILOS
Y SU UTILIDAD EN LA INDUSTRIA
Las arqueas incluyen organismos de los ambientes más extremos del planeta. Algunos viven cerca de respiraderos en el mar profundo a temperaturas de más de 100 grados centígrados. Otros viven en aguas termales o en aguas extremadamente alcalinas o ácidas. Se los ha encontrado dentro de los tractos digestivos de vacas, termitas y animales marinos donde producen metano. Viven en los lodos anóxicos de los pantanos y en el fondo del océano, e incluso prosperan en depósitos de petróleo subterráneos.
Los metanógenos juegan un papel importante en las instalaciones de tratamiento de aguas residuales debido a su capacidad para descomponer anaeróbicamente la materia orgánica. Tal metabolismo metanogénico depende del dióxido de carbono como aceptor de electrones para oxidar el hidrógeno.
Son extremadamente abundantes en ambientes que son hostiles a todas las otras formas de vida.
La metanogénesis es una reacción común en las arqueas que habitan en el intestino de las vacas.
El ácido acético también se descompone en metano y dióxido de carbono por las arqueas acetotróficas. Estos acetotróficos son una parte importante de las comunidades de microorganismos ecológicos que producen biogás.
REPRODUCCIÓN DE LAS ARQUEAS
Al no tener núcleo celular, las arqueas no se reproducen a través de la mitosis; lo hacen mediante un proceso llamado fisión binaria. En este proceso, el ADN de las arqueas se replica, y las dos hebras se separan a medida que crece la célula.
Los cromosomas de las arqueas se replican desde múltiples orígenes, utilizan ADN polimerasas que se asemejan a las enzimas eucariotas.
Reino Monera
Con este vídeo podrá conocer más acerca de las características
de las bacterias.
Las bacterias: el Reino Monera
¿Cuáles son las características fundamentales que separan a las bacterias del resto de los seres vivos? Averígualo en el siguiente capítulo.
Sistema de los tres dominios propuesto por Woese
En la nueva clasificación biológica, los organismos procariotas ocupan dos de los tres dominios, el Dominio Bacteria y el Dominio Archaea. Descúbralo en el siguiente artículo.
Microorganismos en la industria
Los microorganismos son formas de vida minúsculas, pero desempeñan un papel importante en la naturaleza. El ser humano ha aprendido a utilizarlos para su beneficio. La siguiente infografía expone algunos de los usos que se le dan a estas formas de vida en la industria.
DESCARGAR / IMPRIMIR
