Эволюционное древо архей (назовите пять фил и кратко их охарактеризуйте).

Схема: эволюционное древо, диатомическое деление на вершине – Euryarchaeota(вездесущие) и Crenarcheota(«текучие воды»). Чуть ниже отходит ветвь –Korarchaeota(юные археи). Под ним, но с правой стороны(если смотреть на лист бумаги – Nanoarchaeota(«карлики»), и последняя, распологающаяся прям под юными – Thaumarcheota(чудесные, прекрасные). ВАЖНО ПОМНИТЬ, ЧТО ВЕТВИ НЕ ОТХОДЯТ НАПРЯМУЮ ОТ ГЛАВНОГО СТВОЛА!

Краткая характеристика фил:

АI - Crenarchaeota (образное название этой филы – археи, живущие в(горячих) источниках). Ниши, занимаемые представителями, находятся на суше или под водой. В первом случае это термальные источники и вулканические котлы(фумаролы), или почвы вулканических полей. Во втором случае это горячие ключи и «черные курильщики», мини-вулканы на глубине, а также илы в геотермальных участках морского дна. В настоящее время некультивируемые кренархеоты выявлены в полевых и лесных почвах, палеопочвах, озерных осадках морском детритею.В состав филы входит единственный класс Thermoprotei.

AII – Euryarchaeota. Название филы = широко распространенные археи. Представители живут повсеместно.Помимо «бактериальных» вариантов морфологии, у эвриархеотов бывают уникальные клетки «квадратной» и «треугольной» формы. Клеточная стенка из S-слоя, псевдомуреина(пептидогликан, пептидный фрагмент состоит только из L-аминокислот. Последовательность аминокислот хвоста отличается от таковой бактериального хвоста.) или гетерополисахарида, реже она отсутствует. Членов данной филы можно разбить на пять физиолгических групп: а)метаногены,б)облигатные экстремальные галофилы,в)облигатные экстремальные термоацидофилы,г)восстанавливающие серу гипертермофилы(используют серу в качестве термиинального акцептора электронов), д)восстанавливающие сульфат экстремальные термофилы(используют сульфат в качестве терминального акцептора электрона)

Новая фила – Nanoarchaeota. Была открыта в 2002 году. Названа по имени единственного рода - Nanoarchaeum, который представлен единственным видом (N.Equitans = верховая езда). Положение филы в домене Арxеи ещё не выяснено. Возможно, что это очень обособленная линия клеточной эволюции, поскольку ген Ррнк содержит замены даже в самых консервативных участках.

«Фантомная» фила – Korarchaeota. (группа,очень рано дивергировавшая в ходе эволюции домена Archaea). Были выявлеы путем анализа 16SрРНК природного происхождения. Филу считали фантомной. Выделили 1 представителя – KorarchaeumCryptofilum(скрытый, нитчатый). Очень тонкая нить в толщину, диаметр = 0,1 мкм.Фила «Korarchaeota» представляет собой очень раннее ответвление ствола архей, ещё до бифуркации на филы Crenarchaeotaи Euryarchaeota

Фила Thaumarchaeota (чудесные). Различные размеры(от <0.5 мкм до = 50 мкм). Обнаружены в 2008 году, и на данный момент содержат 4 вида. Хемолитотрофы, участвуют в круговороте удглерода и азота. Окисляют аммиак.

Археи, образующие метан.

Фила AIIEuryarchaeota

Класс IMethanobacteria

Назван по типовому роду Methanovacterium(aнгл. Methane – метан и греч.bacteria – палка, «метаногенная палочка»). Все представители класса являются облигатными анаэробами, все способны к хемолитоавтотрофии, а некоторые – к диазтрофии. При дыхании в качестве специфического побочного продукта образуби метан, т.е. это метаногенные археи.

Уравнение реакции: CO2+4H2->CH4+2H2O

Уникальный по своей природе процесс, иеет огромное значение(важнейший субстрат).Экологические ниши: рисовые поля, пищ.тракты травоядных и т.д. Встечаются в симбиозах(в нашей ротовой полости, эндосимбионты).

СO2 – субстрат, превращаемый в метан. Водород – восстановитель(донор).

1)СO2+3H2+CoMSH=>CoM-S-CH3+2H2O(Образовался КоЭнзим-М-метан)

2)СoM-S-CH3 + CoB-SH=>CH4+CoM-S-S-CoB (происходит процесс деметивирование!). Коэнзин В – схож с коэмзином-M, только 7С – кислота. Образовавшийся в ходе реакции CoM-S-S-CoB–гетеродисульфид, то есть это и есть волшебный акцептор электронов. Весь этот процесс(стадия 2) = гетеродисульфидное дыхание.

3)собственно дыхательный процесс: СoM-S-S-CoB+H2(остав) = происходит на CM= CoBSH + СoMSH(и дельта мю)! То есть эта мембрана с помощью переносчиков переносит водород на гетеродисульфид, образуется CoMSH и СoBSH(и образуется электронный градиент)

Процесс уникальный по своей природе!Таким образом мы «вышли из игры». То есть мы сами себе синтезируем акцептор(мы перестали конкурировать).