古菌、细菌和真核生物.doc

古菌、细菌和真核生物 古菌、细菌和真核生物 2011年10月22日 　　 三域系统 　　三域系统是由Carl Woese在1990年提出的生物分类﹐将原核生物分成了两大类﹐起初称为真细菌(Eubacteria)和古细菌(Archaebacteria).Woese依据16S rRNA序列上的差别﹐认为这两组生物和真核生物从一个具有原始遗传机制的共同祖先分别进化而来﹐因此将三者各划为一类﹐作为比界高的分类系统,称作域(Domain)或者总界(Superkingdom).目前这三域分别命名为细菌域(Bacteria)﹑古菌域(Archaea)和真核域(Eukarya). 　　然而﹐rRNA树有可能将进化太快的类群放错位置(比如微孢子虫).有人认为生物的根应该在真细菌之内﹐很多真细菌的类群在古细菌之前分支出来﹐很晚古细菌和真核生物才彼此分开. 　　三域特征比较 　　特征 细菌(Bacteria) 古菌(Archaea) 真核生物(Eukarya) 　　形态和遗传 　　原核细胞结构 是是否共价闭合环状DNA 是是否组蛋白 无有有被膜包围的核 无无有细胞壁 含胞壁酸 不含胞壁酸 不含胞壁酸 　　膜脂质 酯键连接 醚键连接 酯键连接 　　核糖体大小 70S 70S 80S 　　起始tRNA 甲酰蛋氨酸 蛋氨酸 蛋氨酸 　　多数基因中有内含子 否否是操纵子 有有无mRNA加帽和聚A尾无无有质粒 有有稀少 　　核糖体对白喉毒素敏感 否是是RNA聚合酶 1个(4亚基) 几个(各8~12亚基) 3个(各12~14亚基) 　　需要转录因子否是是启动子结构 -10和-35序列 TATA框TATA框 　　生理 　　产甲烷作用 无有无硝化 有无无脱氮 有有无固氮 有有无基于叶绿素的光合作用 有无有(在叶绿体中) 　　基于视紫红质的能量代谢 有有无化能无机营养(Fe, S, H2) 有有无气泡 有有无聚-b-羟基脂肪酸作为碳储存颗粒 有有无在80℃以上生长 有有无原核生物Procaryotic organism 　　原核生物(Procaryotic organism) 是由原核细胞组成的生物,包括蓝细菌、细菌、古细菌、放线菌、立克次氏体、螺旋体、支原体和衣原体等.原核生物具有以下的特点:①核质与细胞质之间无核膜因而无成形的细胞核;②遗传物质是一条不与组蛋白结合的环状双螺旋脱氧核糖核酸(DNA)丝,不构成染色体(有的原核生物在其主基因组外还有更小的能进出细胞的质粒DNA);③以简单二分裂方式繁殖,无有丝分裂或减数分裂;④没有性行为,有的种类有时有通过接合、转化或转导,将部分基因组从一个细胞传递到另一个细胞的准性行为(见细菌接合);⑤没有由肌球、肌动蛋白构成的微纤维系统,故细胞质不能流动,也没有形成伪足、吞噬作用等现象;⑥鞭毛并非由微管构成,更无9+2的结构,仅由几条螺旋或平行的蛋白质丝构成;⑦细胞质内仅有核糖体而没有线粒体、高尔基器、内质网、溶酶体、液泡和质体(植物)、中心粒(低等植物和动物)等细胞器;⑧细胞内的单位膜系统除蓝细菌另有类囊体外一般都由细胞膜内褶而成,其中有氧化磷酸化的电子传递链(蓝细菌在类囊体内进行光合作用,其他光合细菌在细胞膜内褶的膜系统上进行光合作用;化能营养细菌则在细胞膜系统上进行能量代谢);⑨在蛋白质合成过程中起重要作用的核糖体散在于细胞质内,核糖体的沉降系数为 70S;⑩大部分原核生物有成分和结构独特的细胞壁等等.总之原核生物的细胞结构要比真核生物的细胞结构简单得多. 　　70年代分子生物学的资料表明:产甲烷细菌、极端嗜盐细菌、极端耐酸耐热的硫化叶菌和嗜热菌质体等的16S rRNA核苷酸序列,既不同于一般细菌,也不同于真核生物.此外,这些生物的细胞膜结构、细胞壁结构、辅酶、代谢途径、tRNA和rRNA的翻译机制均与一般细菌不同.因而有人主张将上述的生物划归原核生物和真核生物之外的第三生物界或古细菌界. 　　与真核生物的种类相比,已发现的原核生物种类虽不甚多,但其生态分布却极其广泛,生理性能也极其庞杂.有的种类能在饱和的盐溶液中生活;有的却能在蒸馏水中生存;有的能在0℃下繁殖;有的却以70℃ 最适温度;有的是完全的无机化能营养菌,以二氧化碳为唯一碳源;有的却只能在活细胞内生存.在行光合作用的原核生物中,有的放氧,有的不放氧;有的能在PH为10以上的环境中生存,有的只能在PH为1 左右的环境中生活;有的只能在充足供应氧气的环境中生存,而另外一些细菌却对氧的毒害作用极其敏感.有的可利用无机态氮,有的却需要有机氮才能生长;还有的能利用分子态氮作为唯一的氮源等. 　　古细菌archaeobacteria 　　古细菌(archaeobacteria) (又可叫做古生菌或者古菌)是一类很特殊的细菌,多生活在