Архебактерии

• Согласно современным представлениям архебактерии образуют третье надцарство органического мира ( наряду с прокариотами и эукариотами ) ; по другой классификации они формируют отдельное царство прокариот и было открыто в1977 году группой американских учёных

• Архебактерии включают несколько групп организмов , живущих в экстремальных условиях :

• Метаногенные бактерии ( метаногены )

• живут в пресных и солёных водах , в болотах , стволах деревьв , желудочно-кишечном тракте жвачных животных , а также людей и насекомых , в тундровых торфах , термальных источниках , в силосных ямах , даже внутри гигантской амёбы , являясь эндосимбионтом последней

• Строгие , облигатные анаэробы ( занимают бескислородные ниши и образуют метан как главный продукт анаэробного метаболизма ) ; весь метан современной атмосферы образуется только метаногенными архебактериями

• Имеют очень маленький геном ( до сих пор у них не получено ни одного мутанта )

• В природе метаногены завершают анаэробное разложение мёртвых растений и животных и находятся в зависимости от других бактерий , расщепляющих полимерные молекулы , СО₂ и Н₂

• Галобактерии ( экстремальные галофилы )

- Встречаются в самых солёных водоёмах на Земле , пустынных щелочных озёрах ( насыщенных рас - . творах поваренной соли и щёлочи ; на кусочках соли они годами сохраняются живыми ) , кожанных . изделиях , вызывая их порчу , на сухой солёной рыбе

• Благодаря каротиноидному пигменту окрашены в розовый , красный и оранжевый цвет

• Аэробы , способны и к фотосинтезу (фототрофы ) , происходящему при участии особого белка пигмента - бактериородопсина ( возможен гетеротрофные тип питания )

• Аэробные и анаэробные серозависимые архебактерии и термоацидофильные термоплазмы

• Обитают в горячих кислых водоёмах и почвах , в вулканических расщелинах , нефтях ( могут жить при температуре кипящей воды – 108 ^оС и очень высоких давлениях - экстремальные термоацидофилы )

• Осуществляют аэробный хемолитотрофный метаболизм ( ассимиляция СО₂ за счёт окисления Н₂ с образованием Н₂S )

• Архебактерии имеют признаки , сближающие их с одной стороны с прокариотами ( отсутствие оформленного ядра , кольцевая ДНК , плазмиды ) , с другой – с эукариотами ( наличие родопсина , особенности строения генетического аппарата , например , их ДНК имеет гистоноподобные белки , интроны и процессинг м-РНК ) , кроме этого они имеют ряд особенностей присущих только им :

• В их клеточных стенках отсутствует пептидогликан муреин и они крайне устойчивы к экстремальным условиям ( термоплазмы вообще не имеют клеточной стенки )

• Имеют уникальные мембранные липиды , образующие уникальные однослойные клеточные мембраны

• В т-РНК не имеют урацила , хотя генетический код такой же , как в других царствах

Значение архебактерий

• Изучение структурно-функциональной организации архебактерий позволяет глубже познать происхождение и эволюцию живых существ ( жизнь архебактерий протекает в условиях , которые превалировали на на ранней стадии истории жизни на Земле , по-видимому они были первыми прокариотными организмами )

• Глобальный биологический метаногенез значительно превосходит геологическую продукцию метана , что возвращает на Землю около 80% энергии окисленого органического субстрата ( остаток после метаногенеза служит хорошим азотным и фосфорным удобрением – в Китае сейчас работает 7млн. биогазовых установок , а в Индии 75 тыс. заводов , перерабатывающих навоз в биогаз и удобрения )

• Коферменты биомассы метаногенных бактерий используются в медицине

• Препарат метаногенов КВМ-12 содержит витамин В₁₂ и используется в качестве витаминной добавки к кормам с\х животных

• Биологическая очистка сточных вод , промышленных и бытовых отходов , навозных стоков и т. д.

• Получение биогаза и автомобильного топлива из бытовых и с\х отходов ( газовый генератор превращает метан в электричество – свет и тепло для миллионов жителей городов )

• Пурпурные мембраны галобактерий , ориентированные на носителе могут давать электричество , АТФ , обессоливать морскую воду