细菌而且古生菌微生物是由单细胞组成的吗?它们在许多方面都很相似，包括大小、形状、繁殖和栖息地。两者都比真核细胞简单得多，被认为是地球上早期的生命形式。然而，它们也有如此多的差异，最终将它们区分为两种生物域．这篇文章将向你展示什么是细菌和古生菌，并概述两者之间的异同。开云体育网址
[在这幅图中]生物树显示真核生物和原核生物的起源。三域系统是Carl Woese在1990年提出的一种生物学分类方法，它将生命形式分为古生菌、细菌和真核生物域。
本文将介绍
定义:什么是原核生物
原核生物(pro- kar -ee- ott -es)是单细胞生物，没有膜结合的细胞核和其他细胞器。细菌和古生开云体育网址菌都是原核生物。
了解真核生物和原核生物之间的区别。
定义:什么是细菌?
细菌(单数:细菌)是有细胞壁的单细胞微生物。细菌在地球上几乎无处不在。有些活在其他生物体内或身上，包括植物和动物。人体充满了细菌;许多这样的细菌细胞生活在肠道中，对我们的健康很重要。然而，有些细菌是致病生物，可以引起疾病。
图示细菌的细胞结构。
通过观看下面的视频了解更多关于细菌的知识。
定义:什么是古生菌?
古生菌是另一类单细胞微生物。它们最初被归类为古老的细菌，但后来有了自己的领域。古生菌与细菌如此不同，它们一定有一个漫长的、独立的进化史，从接近生命的黎明开始。
一些古生菌生活在被认为是所有已知生命无法生存的极端环境中。一些古生菌能在高温下生存，通常超过100°C(212°F)，如间歇泉、热液喷口和油井中发现的那样。另一些则生活在冰冷、高盐、酸性或碱性的水中。这种独特的能力给了它们一个名字-极端微生物．
了解更多关于古生菌通过阅读下面的文章。
细菌和古生菌有什开云体育网址么共同点?
1.细菌和古生开云体育网址菌都是原核生物。
细菌和古菌细胞没有膜结合的细胞核。它们的遗传物质(DNA)在细胞质内。它们也缺乏其他膜结合细胞器，包括线粒体，叶绿体，内质网(ER),高尔基体．因此，所有的生化反应，以及转录/翻译都直接发生在细胞质中。由于这种限制，细菌和古菌细胞也不能生长得很大。
2.细菌和古生开云体育网址菌都是单细胞生物。
每个细菌和古菌细胞都是一个独立的有机体。它们不能像多细胞生物那样形成有组织的组织或器官。因此，每一个细菌和古菌细胞都必须做生物体所需要的一切——喂养和繁殖。
3.细菌和古生开云体育网址菌都喜欢形成群落。
虽然细菌和古生菌是开云体育网址单细胞，但它们倾向于一起生长成一个高密度的细胞群落，称为生物膜．生活在生物膜中给单个细胞带来了许多优势。例如，生物膜基质保护具有高抗性的细胞不受抗生素的渗透。
4.开云体育网址细菌和古生菌的大小和形状相似。
细菌和古菌细胞非常小，只有1-1.5 μ m长。虽然有一些例外，但有些细菌可以生长到750 μ m，而纳米古菌可以小到0.4 μ m。
开云体育网址细菌和古生菌都以杆状、球菌状、螺旋状、盘状或螺旋状的形式存在。它们的细胞表面都有毛状附属物，如鞭毛和毛毛。因此，仅从形态上区分细菌和古生菌是一种挑战。开云体育网址
5.细菌和古生开云体育网址菌在地球上随处可见。
细菌和古生开云体育网址菌在适应性方面都非常成功。你可以在任何地方找到它们。海洋中有最丰富的细菌和古生菌。开云体育网址它们都有可以在极端条件下生存的成员，包括温泉、深海喷口、盐水池或冰冷的海洋。我们称这些生物为嗜极生物。开云体育网址细菌和古生菌在我们的体内也很丰富。
6.细菌和古生开云体育网址菌都可以使用不同的能量来源。
当祖先的生命形式进化时，地球早期的环境可能不像今天这样友好。开云体育网址细菌和古生菌必须使它们的能量来源多样化，以扩大它们的地盘。在两组中，都有光养从阳光中获取能量，化学营养生物依赖于某些化学反应产生的能量，而且有机营养菌它们以分解有机物质为生。
细菌和古生菌的主要区别开云体育网址
[在这幅图中]细菌细胞与古菌细胞结构的异同。
虽然细菌细胞和古菌细胞是相似的，但有几个关键的区别。这些差异足以证明古生菌有一个单独的区域。
请看下表的摘要:
表:细菌与古生菌的异同开云体育网址
| 特征 | 细菌 | 古生菌 |
| 细胞类型 | 原核的 | 原核的 |
| 细胞形态 | 球形，杆状，螺旋状 | 球体，杆状，螺旋状，平板状 |
| 细胞壁组成 | 由肽聚糖制成 | 蛋白质的:由蛋白质构成的;缺乏肽聚糖 |
| 细胞膜组成 | 酯连接脂类与d -甘油(直链) | 与l -甘油醚相连的脂类(支链) |
| 核糖体 | 70年代核糖体 | 70年代核糖体 |
| 鞭毛 | 是的 | 太古鞭毛，也称为太古菌 |
| 菌毛 | 是的 | 是的 |
| 染色体DNA | 长圆形 | 长圆形 |
| 质粒 | 是的 | 是的 |
| 独特的结构 | 胶囊 | Cannulae和Hamus |
| 繁殖 | 裂变、萌芽和分裂;形成内孢子 | 裂变、萌芽和分裂;没有内芽孢 |
| 致病性 | 有些是病原体 | 没有 |
| 光合作用 | 有些物种可以做到，比如蓝藻 | 有些物种是光养生物，但不进行产氧的光合作用 |
| 葡萄糖氧化 | 糖酵解和克雷布循环 | 不使用糖酵解或克雷布循环 |
| 栖息地 | 许多栖息地从土壤、水到生物体内部都有。少数是嗜极菌。 | 许多是极端微生物，在深海、温泉、盐水等极端环境中被发现。在海洋中也很丰富。 |
| 例子 | 大肠杆菌（大肠杆菌） 金黄色葡萄球菌 枯草芽孢杆菌 铜绿假单胞菌 伤寒沙门氏菌 短乳 |
硫化叶菌tokodaiiHaloquadratum walsbyiNanoarchaeum equitansMethanopyrus kandleri海床furiosusPyrodictium abyssi |
细胞壁
细胞壁是包围细胞的保护层，赋予细胞形状和硬度。古生菌和细菌的细胞壁的化学成分各不相同。
细菌细胞壁含有肽聚糖，由多糖链和多肽组成。革兰氏阴性菌的细胞壁比革兰氏阳性菌薄。革兰氏阳性细菌也有脂磷磷酸，它将细胞壁固定在细胞膜上。有些致病菌在细胞壁外有一层特别厚的糖层，叫做包膜。
古菌细胞壁没有肽聚糖。这种保护是由表层蛋白质提供的S-layer．古生菌没有胶囊。
[在这幅图中]革兰氏阳性或阴性细菌的细胞壁和细胞膜。
等离子体膜
古细菌的质膜是由不同于其他生命形式的分子组成的。
在大多数生物(细菌和真核生物)中，细胞膜是由磷脂分子构成的，磷脂分子有一个磷酸盐“头”和一个脂质“尾”。其他生物细胞膜中的脂质(脂肪酸)有直链碳链。然而，古菌脂质尾巴是长链类异戊二烯，有多个侧支和环。这些支链可以防止古菌膜在高温下渗漏。
[在这幅图中]细菌、真核生物和古生菌质膜脂的比较。
图片来源:openstax
古菌膜的另一个独特特征是它是由甘油-组成的醚脂质，而细菌和真核生物的膜主要由甘油-组成酯脂质。
鞭毛和霹雳
细菌和古生开云体育网址菌的细胞表面都有毛状结构。较长的叫做鞭毛(复数:flagella)，较短的叫做pilus(复数:pili)。
古生鞭毛被称为太古菌(单数:太古菌)，它像细菌鞭毛一样运作，并通过旋转推动细胞。
[在这幅图中]有三根长鞭毛和许多菌毛覆盖在细胞上的细菌。这是一个3D插图大肠杆菌，不是真实的照片。
图片来源:微生物学学会
Cannulae和Hamus
套管和Hamus是古生菌特有的两个结构。两者都是管状附属物，可以帮助古菌细胞保持在一起并附着在表面上。要了解更多关于古生菌的知识，请阅读文章-古生菌-定义，结构，类型和极端微生物栖息地．
[在这幅图中]Pyrodictium abyssi在一个由中空小管构成的基质网内，即管状细胞(拉丁文:“小芦苇”)。这些套管可以承受高达135°C的温度。
图片来源:语义的学者
[在这幅图中]高古菌生物膜(一团细菌或古菌)的电子显微镜图。细胞之间通过管状附属物相互连接，这种附属物叫做哈密。(A)概述，(B)近距离观察。
图片来源:微生物维基
古生菌比细菌更接近真核生物
令人惊讶的是，科学家们发现，与细菌相比，古生菌在许多方面更接近真核细胞!对比如下表所示:
表:三个域之间的明显特征
| 特征 | 细菌 | 古生菌 | 真核生物 |
| 细胞类型 | 原核的 | 原核的 | 真核生物的 |
| 核 | 没有 | 没有 | 是的 |
| 细胞器 | 没有 | 没有 | 是的 |
| 新陈代谢 | 细菌 | Bacterial-like | 真核生物的 |
| 染色体DNA | 圆形 | 圆形 | 线性 |
| 调聚物 | 没有 | 没有 | 是的 |
| 内含子 | 没有内含子 | 一些内含子 | 大多数基因都有内含子 |
| 组蛋白 | 没有 | 是否有类似组蛋白的蛋白质 | 有组蛋白 |
| DNA复制 | 细菌 | Eukaryotic-like | 真核生物的 |
| 转录 | 细菌 | Eukaryotic-like | 真核生物的 |
| 转录起始位点 | 不同的类型 | 类似塔塔盒子 | TATA盒 |
| RNA聚合酶数 | 一个 | 几个 | 几个 |
| Poly A加法 | 没有 | 是的 | 是的 |
| 翻译 | 细菌 | Eukaryotic-like | 真核生物的 |
| 核糖体的结构 | 30年代,50年代 | 30岁，50岁(但看起来像真核生物) | 40年代,60年代 |
| 蛋白质合成中的第一个氨基酸 | Formyl-methionine | 甲硫氨酸 | 甲硫氨酸 |
| 核糖体结合 | SD序列 | 信使rna帽 | 信使rna帽 |
| 细胞壁组成 | 由肽聚糖制成 | 蛋白质的:由蛋白质构成的;缺乏肽聚糖 | 植物:纤维素真菌:几丁质 |
| 细胞膜组成 | 酯连接脂类与d -甘油(直链) | 与l -甘油醚相连的脂类(支链) | 酯与蛋白质连接的脂类(直链) |
简而言之，古生菌在结构上更接近细菌，但在分子机制上更接近真核生物。在DNA复制、转录(DNA到mRNA)和翻译(mRNA到蛋白质)的几个方面，古生菌与真核细胞相似。因此，有些人认为古生菌可能是所有真核生物的共同祖先。
总结-细菌vs.古生菌
1.开云体育网址细菌和古菌是两组微生物，分别属于域细菌和域古菌。
2.然而，古生菌和细菌也有许多相似之处。它们是具有细胞壁的原核单细胞微生物。它们都形成了生物膜，通过适应使用不同的能源而生活在地球上的任何地方。
3.古生菌的细胞壁中没有肽聚糖，而细菌有。
4.古生菌有独特的细胞膜，细胞膜上有分支的脂质分子。
5.在DNA复制、转录和翻译方面，古生菌与真核生物更相似，而不像细菌。
6.有些致病菌会引起疾病。没有发现古生菌是病原体。
问答:一些常见的问题在这里快速回答
列出古生菌和细菌的5个区别。
1.细胞壁-古菌细胞壁不含肽聚糖。
2.细胞膜-古菌有独特的细胞膜，细胞膜上有分支的脂质分子。
3.rRNA序列——科学家使用核糖体RNA序列来定义细菌和古生菌的域。开云体育网址
4.基因、转录和翻译——古菌基因和转录/翻译的过程更类似于真核细胞，而不像细菌。
5.栖息地——更多的古生菌可以在温泉、深海喷口和咸水池等极端环境中生存。
先出现的是古生菌还是细菌?
古生菌可能是最古老的生命形式。由于细菌和古开云体育网址生菌没有不同的形态，化石的形状不能用来确定它们是细菌还是古生菌。然而，细菌和古生菌之间的脂质组成有很大的不同。开云体育网址因此，化学化石(metasedimentary岩石)，这些属于古生菌的异戊二烯脂的已知最古老的痕迹是在格陵兰岛发现的，日期为38亿年前。
相比之下，已知的最古老的类蓝藻化石是将近35亿年了．所以根据化石记录，古生菌似乎是最先出现的。但是科学家每天都有新发现，你永远不知道他们什么时候会发现细菌的化石顺序比古生菌的化石顺序好。
参考:地球上最古老的岩石中存在生命的证据。自然537年,500 - 501 (2016）.
细菌和开云体育网址古生菌有细胞核吗?
不，它们没有膜结合的细胞核，属于原核生物。
细菌和开云体育网址古生菌有细胞器吗?
它们没有细胞膜结合的细胞器，如线粒体、叶绿体、内质网(ER)和高尔基体。然而，它们有细胞壁、细胞膜、细胞质、核糖体、鞭毛和毛毛。
细菌和开云体育网址古生菌有核糖体吗?
是的，它们有相同大小的核糖体。但在结构上，古菌核糖体更接近真核生物的核糖体。
细菌和开云体育网址古生菌有线粒体吗?
不，它们没有线粒体。它们在细胞质和细胞膜上产生能量。
细菌和古开云体育网址生菌有害吗?
有些致病菌会引起疾病。没有发现古生菌是病原体。许多细菌和开云体育网址古生菌对我们的健康有益。
