Morfologa
Rango de tamaos que presentan las clulas procariotas en relacin
a otros organismos y biomolculas.Las arqueas tienen medidas
comprendidas entre 0,1 m y ms de 15 m y se presentan en diversas
formas, siendo comunes esferas, barras, espirales y placas, aunque
se incluyen lobuladas irregularmente, barras perfectamente
rectangulares, cuadradas y planas.[] Estas formas inusuales
probablemente se mantienen tanto por la pared celular como por un
citoesqueleto procaritico, pero estas estructuras celulares son
poco conocidas.[] En las clulas de las arqueas se han identificado
protenas relacionadas con los componentes del citoesqueleto,[] as
como filamentos.[]Algunas especies forman agregados o filamentos
celulares de hasta 200 m de longitud y pueden ser miembros
importantes de las comunidades de microbios que conforman
biopelculas.[] []]Tambin se pueden formar colonias por asociacin
entre especies diferentes. Estructura celularCarecen de membranas
internas, de modo que sus clulas no contienen orgnulos.[ ] Su
membrana celular est habitualmente delimitada por una pared celular
y nadan por medio de uno o ms flagelos.[] La mayora tienen una nica
membrana plasmtica y pared celular, y carecen de espacio
periplasmtico; la excepcin de esta regla general es la arquea
Ignicoccus, que tiene un espacio periplasmtico particularmente
grande que contiene vesculas limitadas por membranas, y que queda
cerrado por una membrana exterior.[]Membrana celularLos fosfolpidos
de las membranas arqueobacterianas son inusuales en cuatro cosas.
Primeramente, las bacterias tienen membranas compuestas
principalmente de lpidos unidos con glicerol mediante enlaces ster,
mientras que en las arqueas los lpidos se unen al glicerol mediante
enlaces ter.[55] La diferencia entre estos dos tipos de fosfolpidos
es el tipo de enlace que los une al glicerol. Los enlaces ter
tienen una resistencia qumica superior a la de los enlaces ster, lo
que podra contribuir a la capacidad de algunas arqueas de
sobrevivir a temperaturas extremas o en ambientes muy cidos o
alcalinos.[56] Las bacterias y eucariotas tambin contienen algunos
lpidos con enlaces ter, pero a diferencia de las arqueobacterias,
estos lpidos no forman una parte importante de sus membranas.En
segundo lugar, los lpidos arquobacterianos son nicos porque la
estereoqumica del grupo glicerol es la inversa de la que se observa
en otros organismos. El grupo glicerol puede existir en dos formas
que son la imagen especular la una de la otra, y que se pueden
denominar formas "diestra" y "siniestra"; en lenguaje qumico se les
denomina enantimeros. Del mismo modo que una mano derecha no entra
fcilmente en un guante para la mano izquierda, una molcula de
glicerol distra generalmente no puede ser utilizada o creada por
enzimas adaptados por la forma siniestra. Esto sugiere que las
arqueas utilizan enzimas completamente diferentes para sintetizar
sus fosfolpidos de los que utilizan las bacterias y eucariotas;
como estas enzimas se desarrollaron muy al principio de la historia
de la vida, esto sugiere a su vez que las arqueas se separaron muy
pronto de los otros dos dominios.[54]En tercer lugar, las colas
lipdicas de los fosfolpidos de las arqueobacterias tienen una
composicin qumica diferente a las de otros organismos. Los lpidos
arquobacterianos se basan en una cadena isoprenoide y son largas
cadenas con mltiples ramas laterales y, a veces, incluso anillos de
ciclopropano o ciclohexano.[] Esto contrasta con los cidos grasos
que hay en las membranas de otros organismos, que tienen cadenas
rectas sin ramificaciones ni anillos. Aunque los isoprenoides
desempean un papel importante en la bioqumica de muchos organismos,
slo las arqueas los utilizan para producir fosfolpidos. Estas
cadenas ramificadas podran ayudar a evitar que las membranas
arqueobacterianas tengan fugas a altas temperaturas.[]Finalmente,
en algunas arqueas la bicapa lipdica es sustituida por una nica
monocapa. De hecho, las arqueas fusionan las colas de dos molculas
fosfolipdicas independientes en una nica molcula con dos cabezas
polares, esta fusin podra hacer su membrana ms rgida y ms apta para
resistir ambientes severos.[59] Por ejemplo, todos los lpidos de
Ferroplasma son de este tipo, lo que se cree que ayuda a este
organismo a sobrevivir en los medios extraordinariamente cidos en
que habita.Pared celular y flagelosLa mayora de las arqueas tienen
una pared celular, las excepciones son Thermoplasma y
Ferroplasma.[] En la mayora de arqueas, la pared se compone de
protenas de superficie, que forman una capa S.[] Una capa S es una
agrupacin rgida de molculas protenicas que cubren el exterior de la
clula como una cota de malla.[] Esta capa ofrece una proteccin
qumica y fsica, y puede servir de barrera, impidiendo que entren en
contacto macromolculas con la membrana celular.[] A diferencia de
las bacterias, la mayora de arqueas carecen de peptidoglicano en la
pared celular.[] La excepcin es el pseudopeptidoglicano, que se
encuentra en las archaeas metangenas, pero este polmero es
diferente del peptidoglicano bacteriano ya que carece de aminocidos
y cido N-acetilmurmico.[63]Las arqueas tambin tienen flagelos, que
funcionan de una manera parecida a los flagelos bacterianos son
largas colas que se mueven por motores rotatorios situados en la
base de los flagelos. Estos motores son impulsados por el gradiente
de protones de la membrana. Sin embargo, los flagelos
arquobacterianos son notablemente diferentes en su composicin y su
desarrollo.[] Los flagelos arqueobacterianos se sintetizan mediante
la adicin de subunidades en la su base.[]
Metabolismo Tipos nutricionales del metabolismo de las
arqueobacterias.
Tipo nutricionalFuente de energaFuente del carbonoEjemplos
FottrofosLuz solarCompuestos orgnicosHalobacteria
LittrofosCompuestos inorgnicosCompuestos inorgnicos o fijacin
del carbonoFerroglobus, Methanobacteria o Pyrolobus
OrgantrofosCompuestos orgnicosCompuestos orgnicos o fijacin del
carbonoPyrococcus, Sulfolobus o Methanosarcinales
Algunas Euryarchaeota son metangenas y producen gas metano en
ambientes anaerbicos como pantanos. Otras arqueas utilizan el CO2
de la atmsfera como fuente de carbono, en un proceso llamado
fijacin del carbono (son auttrofas). Las arqueas fottrofas utilizan
luz para producir energa qumica en forma de ATP. GenticaLas
arqueas, por lo general, tienen un nico cromosoma circular [] que
vara en tamao desde 5.751.492 pares de bases en Methanosarcina
acetivorans,[] el mayor genoma secuenciado hasta la fecha, hasta
490.885 pares de bases en Nanoarchaeum equitans, el genoma ms
pequeo conocido que puede contener slo 537 genes codificadores de
protenas. Las arqueas son genticamente distintas a otros
organismos, con hasta un 15% de protenas exclusivas codificadas por
el genoma de cualquiera arquea.[ ]La mayora de los genes exclusivos
de las arqueas no tienen una funcin conocida, pero de los que
tienen una funcin identificada, la mayora participan en la
metanognesis. Otros elementos caractersticos de los genomas de las
arqueas son la organizacin de genes de funcin relacionada, tales
como las enzimas que catalizan las etapas de la misma ruta
metablica, nuevos operones y grandes diferencias en genes ARNt y
sus aminoacil ARNt sintetasas.[92]
