Arkeler üzerinde yapılan araştırmaların çoğu, bu canlıların evrimsel ilişkilerinden çok ekolojik özellikleri üzerine yoğunlaşmıştır. Çünkü bazı arkeler, hiçbir organizmanın yaşamını sürdüremeyeceği aşırı sıcak, aşırı tuz gibi ekstrem koşullara sahip ortamlarda yaşayabilmektedir. Yakın zamanlarda yapılan araştırmalar, arkelerin sadece aşırı çevre koşullarında değil, diğer organizmalarla beraber ılımlı koşullarda da yaşayabildiğini göstermiştir.

Arkelerin Genel Özellikleri

• Bakteriler gibi bir hücreli prokaryot canlılardır.
• Plazmit içerirler ve halkasal DNA’ya sahiptirler.
• Bir grubu dışında hücre duvarı içerirler. Hücre duvarının kimyasal yapısı bakterilerden farklıdır. Ribozomal RNA dizilimleri de bakterilerden farklılık gösterir.
• Arkelerin hücre zarında, bakterilerden ve ökaryotlardan farklı bir lipit tabakası bulunur.
• Arkeler bazı açılardan bakterilere daha fazla benzerken bazı açılardan da ökaryotlara daha fazla benzerlik gösterirler.
• Bilinen arkelerin saprofit olanı ve parazit olanı yoktur. Bilinenlerin çoğu kemosentez yapar.

• 0 Arkeler temel olarak üç grupta ele alınır. Bunlar sıcağı sevenler (termofiller), tuzu sevenler (halotiller) ve metan üretenler (metanojenler) şeklinde gruplandırılır.
• Sıcağı seven arkeler için en uygun sıcaklık 60 – 80 °C arasıdır. Bunların bazıları yayılan gazlar sebebiyle sıcaklığın kaynama noktasından daha yüksek olduğu derin denizlerdeki termal çukurlarda ve yanardağ bacalarının etrafında yaşayabilir. Bazıları da kaplıca ve gayzerlerde bulunur.

• Tuzu seven arkeler, Utah Büyük Tuz Gölü ve İsrail’deki Ölü Deniz gibi aşırı tuzlu ortamlarda bulunurlar. Bu grubun bazı türleri deniz suyundan 10 kat daha yüksek tuz konsantrasyonuna dayanabilirler.

• Metan üreten arkeler, karbondioksiti hidrojenle birleştirip metan gazı oluştururlar. Bu organizmalar oksijensiz ortamlarda ve genellikle de bataklıkların dibindeki çamur katmanında yaşarlar. (Bu gruptaki arkelerin etrafa yaydıkları metana, bataklık gazı denir.) Metan üreten bakteriler ayrıca çöplerde, çiftlik gübrelerinde, inek ve diğer otçul memelilerin sindirim sisteminde bulunurlar.

Arkelerin Biyolojik ve Ekonomik Önemi

Çiftliklerdeki çöplerde ve hayvan gübrelerindeki metan üreten arkeler, biyogaz olarak adlandırılan metan gazını oluştururlar. Çiftçiler metan üreten arkeleri kullanarak gübre ve çöplerden metan gazı üretebilmektedir. Toplanan bu gaz, yemek pişirme ve aydınlatma gibi faaliyetlerde kullanılmaktadır.

İneklerin ve diğer büyükbaş hayvanların bağırsaklarındaki metan üreten bakteriler, selülozu parçalayıcı enzimlere sahiptirler. Selülozun sindirilmesi ve enerji kaynağı olarak kullanılması sonucu, bir günde bir ineğin geğirmesiyle yaklaşık olarak elli litre metan gazı açığa çıkmaktadır. Metan, dünyanın atmosferini ısıtan sera etkisine sahip bir gazdır. Arkeler, bozulmadan kalabilen dirençli enzimlere sahiptir.
Bu enzimler sayesinde arkeler; endüstride birçok tepkimenin gerçekleşmesi, atık metallerin zehirli özelliklerinin azaltılması, düşük Kaliteli metal cevherlerinin ve atık suların kullanılabilir hale getirilmesi gibi alanlarda kullanılabilmektedir.

Çözümlü Örnek Test Soruları: Arkelerin Genel Özellikleri

1. Arkeler hangi yaşam koşullarında yaşayabilme özellikleri ile bilinir?

• A) Sadece sıcak ve nemli ortamlarda
• B) Ekstrem koşullarda
• C) Yalnızca oksijenli ortamlarda
• D) Sadece soğuk iklimlerde

Çözüm: Arkeler, yüksek sıcaklık, aşırı tuz, asidik veya bazik ortamlar gibi ekstrem koşullarda yaşayabilme özelliklerine sahiptir. Doğru yanıt B şıkkıdır.

2. Arkelerin hücre yapısı ile ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi doğrudur?

• A) Arkelerin hücre duvarında peptidoglikan bulunur.
• B) Arkeler ökaryotik hücre yapısına sahiptir.
• C) Arkelerde hücre duvarı bulunmaz.
• D) Arkelerin hücre duvarında peptidoglikan yoktur.

Çözüm: Arkelerin hücre duvarında peptidoglikan bulunmaz; bu özellikleri onları bakterilerden ayırır. Doğru yanıt D şıkkıdır.

3. Arkeler hangi tür organizmalardır?

• A) Prokaryot
• B) Ökaryot
• C) Çok hücreli
• D) Fotosentetik

Çözüm: Arkeler, prokaryotik organizmalardır, yani çekirdekleri yoktur. Doğru yanıt A şıkkıdır.

4. Aşağıdakilerden hangisi arkelerin habitatlarından biri değildir?

• A) Aşırı tuzlu göller
• B) Derin deniz volkanik bacaları
• C) Sıcak su kaynakları
• D) Soğuk çöller

Çözüm: Arkeler, sıcak, tuzlu ve asidik ortamlarda yaşar, ancak soğuk çöller arke habitatı olarak bilinmez. Doğru yanıt D şıkkıdır.

5. Arkeler ile bakteriler arasındaki temel farklardan biri aşağıdakilerden hangisidir?

• A) İkisinin de çekirdeği vardır.
• B) Arkelerin hücre zar yapısının farklı olması
• C) İkisi de aynı hücre duvarı yapısına sahiptir.
• D) İkisi de fotosentez yapar.

Çözüm: Arkelerin hücre zar yapısı bakterilerden farklıdır. Doğru yanıt B şıkkıdır.

6. Aşağıdaki özelliklerden hangisi sadece arkelere özgü bir özelliktir?

• A) Peptidoglikan içermemeleri
• B) Çekirdeklerinin olmaması
• C) Hücre zarlarının lipid yapısının farklı olması
• D) İkili bölünme ile çoğalmaları

Çözüm: Arkelerin hücre zarı, diğer organizmalardan farklı bir lipid yapısına sahiptir. Doğru yanıt C şıkkıdır.

7. Arkeler enerji ihtiyaçlarını nasıl karşılar?

• A) Sadece fotosentez ile
• B) Organik maddeleri oksitleyerek
• C) Kimyasal bileşikleri kullanarak
• D) Yalnızca oksijenli solunum ile

Çözüm: Arkeler, kimyasal bileşiklerden enerji üretebilir; çoğu kimyasal reaksiyonları enerji kaynağı olarak kullanır. Doğru yanıt C şıkkıdır.

8. Arkeler, bakterilerden farklı olarak ekstremofiller olarak adlandırılır. Bunun nedeni nedir?

• A) Aşırı sıcak veya asidik ortamlarda yaşayabilmeleri
• B) Sadece organik ortamda büyümeleri
• C) Hücre zarlarında peptidoglikan bulunması
• D) Oksijenli solunum yapmaları

Çözüm: Arkeler ekstremofiller olarak adlandırılır çünkü aşırı sıcak, asidik veya tuzlu ortamlarda yaşayabilirler. Doğru yanıt A şıkkıdır.