簡介
古細菌域古細菌原本是被認為是一些可生活於極嚴酷環境的細菌。如在溫泉水中，濃鹽水中，酸、鹼性極高的水中，或是礦井的水中等等。生物學家對於它們的適應性感到驚奇，以為它們僅是少數的情況。
但後來發現它們的存在十分廣泛，甚至在海水中亦分布甚廣，於是正視它們的存在，並認同為可獨立成一類的生物。但由於研究不足，生物學家們對它們的認識不足，所以它們的分類尚未成熟。現只能確認它們當中的四個門。其它的還有甚多尚待研究及確定。
最早發現的古核生物是產甲烷細菌類。但隨著進化分子生物學與進化細胞生物學的興起，特別是發現在海洋深處的熱泉口很高溫度的環境中存在眾多嗜熱細菌，是人們很自然聯想到這些古細菌與地球早期生命環境的關係，構想它們可能在細胞起源與進化中扮演過重要角色。
古核生物細胞的形態和遺傳結構裝置與原核細胞相似，但有些分子進化特徵更接近真核細胞，有些生物學家建議將生物分為原核生物、古核生物與真核生物3大領域，將其細胞相應分為3大類型：原核細胞、古核細胞和真核細胞。
古細菌的形態特徵
古細菌體積小,直徑約0.5-5μm,形狀有桿狀、球形、螺鏇形、絲狀,基因組大小為2-4mbp,多數為嗜熱、嗜酸、自養型,古細菌有豐富的組蛋白,DNA以核小體的形式存在。古細菌與一般細菌的氧化磷酸化產能不同,如產甲烷菌(Methanogen)和硫細菌(SULFOLOBUS)用氫還原CO2、S生成CH4、H2S來獲得能量,有些古核生物利用鎢代替高溫下不穩定的NADH參與電子傳遞鏈。古細菌具有比細菌更多樣化的質膜結構。古細菌質膜由特殊脂類組成,甘油和脂肪酸鏈之間的結合是通過醚鍵而不是酯鍵來實現的。古細菌沒有以胞壁酸為基質的粘肽類細胞壁,而真細菌具有與胞壁酸相結合的細胞壁。古細菌對作用於真細菌細胞壁的抗生素如青黴素、頭孢黴素以及抑制真細菌翻譯過程的氯黴素和環絲氨酸不敏感,而對抑制真核生物翻譯過程的白喉毒素卻十分敏感。與真細菌相比,不同類型古細菌的多種蛋白質一級結構中疏水殘基的平均數量增多,增強了蛋白質的高溫穩定性。古菌、細菌及真核生物在細胞結構和基因組結構方面的異同。古細菌與真核細胞遺傳信息傳遞機制相似
古細菌比真細菌更可能真核細胞的祖先，二者曾在進化上有過共同歷程。
1.細胞壁的成分 真細菌的細胞壁主要由含壁酸的肽聚糖構成，古細菌也有細胞壁，但其成分卻與真細胞一樣完全不含上述成分，因此抑制壁酸合成的鏈黴素，抑制肽聚糖前體合成的環絲氨酸，抑制肽聚糖合成的青黴素與萬古黴素等對真細菌類有強的抑制生長作用的藥物對古細菌與真核細胞無作用。
2.DNA與基因結構 真核細胞DNA中含有大量的重複序列，真細菌的細胞DNA不含重複序列，而古核細胞DNA中卻有重複序列存在。
3.核小體結構 原核細胞核區主要由一個環狀DNA分子組成，沒有或只有極少的蛋白質與DNA結合，古核細胞具有組蛋白，而且能與DNA構建成類似核小體的結構，但與真核細胞典型的核小體又有差異。
4.核糖體 多數古細菌類的核糖體介於真核細胞與真細菌之間。古細菌對作用於真細菌核糖體大、小亞基，抑制蛋白的抗生素不敏感,而對抑制真核生物翻譯過程的白喉毒素卻十分敏感。
5.5S rRNA根據對5SrRNA序列分析及二級結構的研究表明古細菌與真核生物相似,與原核生物差距甚遠。
除上述各點外，根據DNA聚合酶分析，氨醯- tRNA 合成酶的作用，起始氨醯tRNA與肽鏈延長因子等分析，也說明古細菌與真核生物在進化上的關係較原核生物更為密切。
分類
古細菌域包括一些嗜熱和超嗜熱古細菌、極端嗜鹽古細菌、產甲烷古細菌和熱原體古細菌，分為兩個門，共有217個種。目前,可在實驗室培養的古菌主要包括三大類:產甲烷菌、極端嗜熱菌和極端嗜鹽菌。
