Cyjanobakteria

Kultura Cyanobacteria

Czym są cyjanobakterie?

cyjanobakteria, Wcześniej znane jako niebieskie lub niebieskie zielone glony, są one krawędzią bakterii utworzonych przez jedyne prokariotów zdolnych do używania światła słonecznego, takiego jak energia i woda jako źródło elektronów w fotosyntezy (fotosynteza tlenowa))).

Podobnie jak górne rośliny, zawierają pigmenty, które pozwalają im wykonywać natlenioną fotosyntezę. Ta krawędź obejmuje około 2.000 gatunków w 150 rodzajach, z szerokim zakresem kształtów i rozmiarów.

Cyanobakterie to bardzo stare organizmy. Znaleziono mikroskosy z wielkim podobieństwem z nowoczesnymi sinicami w depozytach z 2 lat.100 milionów lat.

Znaleziono również, że cząsteczki biomarkerów stwierdzono również Cyanobakterie w złożach morskich 2.700 i 2.500 milionów lat.

Ze względu na zdolność sinaryjnych produkcji i uwalniania tlenu jako produktu ubocznego fotosyntezy, uważa się, że jego wygląd na Ziemi pozwolił na modyfikację atmosfery, powodując wielkie zdarzenie utleniania.

Wzrost tlenu mógł spowodować spadek stężenia metanu atmosferycznego o około 2.400 do 2.100 milionów lat, powodując wyginięcie wielu gatunków bakterii beztlenowych.

Niektóre szczepy gatunków cyjanobakterii mogą wytwarzać potężne toksyny w środowiskach wodnych.

Te toksyny są wtórnymi metabolitami, które są uwalniane do środowiska, gdy warunki środowiskowe są ekstremalne, w środowiskach eutroficznych, o wysokich stężeniach mineralnych składników odżywczych, takich jak fosfor i szczególne warunki pH i temperatury.

Charakterystyka Cyanobakterii

- Są to bakterie barwienia gram -ujemnego, które mogą być koloniami jednokomórkowymi lub tworzą w postaci włókien, arkuszy lub pustych sfer.

- W ramach tej różnorodności można zaobserwować różne typy komórek:

• Komórki wegetatywne to te, które powstają w korzystnych warunkach środowiskowych, w których występuje fotosynteza.
• Akinetes, endospory wytwarzane w trudnych warunkach środowiskowych.
• Heterocyty, grube komórki ścienne, które zawierają enzym azotowy, który interweniuje w fiksacji azotu w środowiskach beztlenowych.

Może ci służyć: psychofils

- Cyanobakterie to najprostsze organizmy, które mają cykle okołodobowe, oscylacje zmiennych biologicznych w regularnych odstępach czasu związane z okresowymi zmianami środowiska w ciągu dnia. Zegar okołodobowy w cyjanobakterii działa z cyklu fosforylacji kaic.

- Są dystrybuowane w wielkiej różnorodności środowiska naziemnego i wodnego: gołe skały, skały tymczasowo zwilżone na pustyniach, świeżej wodzie, oceanach, mokrej glebie, a nawet w skałach antarktycznych.

- Mogą być częścią planktonu w zbiornikach wodnych, tworzyć fototroficzne biofilmy na odsłoniętych powierzchniach lub tworzyć symbiotyczny związek z roślinami lub grzybami tworzącymi porosty.

- Niektóre sinice odgrywają ważną rolę w ekosystemach. MicroColeus vaginatus I M. Vaginatus Stabilizują ziemię za pomocą osłony polisacharydowej, która wiąże się z cząstkami piasku i pochłania wodę.

- Bakterie tego gatunku Prochlorococcus Wyprodukuj ponad połowę fotosyntezy otwartego oceanu, wnosząc fundamentalny wkład w globalny cykl tlenu.

- Kilka gatunków cyjanobakterii, takich jak Aphanizomenon flos-aquae I Artrospira Platensis (Spirulina), są zbierane lub uprawiane jako źródła żywności, żywność zwierząt, nawozy i produkty zdrowotne.

Morfologia

- Komórki cyjanobakterii mają wysoce zróżnicowaną ścianę komórkową, gram -ujemny typ, z błoną plazmatyczną i błoną zewnętrzną oddzieloną przestrzenią perprapmiczną.

- Mają wewnętrzny układ membran tilacoidalnych, w którym przebywają łańcuchy transferu elektronów w fotosyntezy i oddychanie. Te różne systemy membranowe nadają tym bakteriom wyjątkową złożoność.

- Nie mają wici. Niektóre gatunki mają mobilne włókna zwane hormogonianami, które pozwalają im przesuwać się po powierzchni.

Może ci służyć: chytridiomycota: co to jest, cechy, cykl życia, siedlisko

- Wielokomórkowe formy nitkowate, takie jak płeć Oscylacyjny, Są w stanie wygenerować pofalowany ruch poprzez oscylację filamentu.

- Inne gatunki zamieszkujące kolumny wodne tworzą pęcherzyki gazowe, utworzone przez osłonę białkową, co daje im wyporność.

- Hormagagony są tworzone przez cienkie komórki z ostrymi komórkami na końcach. Komórki te są uwalniane i zmobilizowane, wyrastając w miejscach daleko od głównej kolonii, w której zaczynają się nowe kolonie.

Systematyczny

Klasyfikacja cyjanobakterii na najwyższych poziomach taksonomicznych została zdecydowanie dyskutowana. Bakterie te zostały początkowo sklasyfikowane jako zielone glony-azule (Cyanophyta), zgodnie z kodami botanicznymi.

Te wstępne badania oparto na cechach morfologicznych i fizjologicznych.

Następnie, w latach 60. XX wieku, kiedy ustalono właściwości prokariotyczne tych mikroorganizmów, cyjanobakterie zostały przeklasyfikowane w ramach kodu bakteriologicznego.

W 1979 r. Zaproponowano 5 sekcji, które odpowiadają 5 rzędom: sekcja I = chroococcal, sekcja II = pleurokapsales, sekcja III = oscylatorialna, sekcja IV = nostokalia i sekcja V = piętnematale.

System taksonomiczny cyjanobakterii został radykalnie zmieniony wraz z wprowadzeniem mikroskopii elektronicznej oraz metod molekularnych i genetycznych.

Taksonomia Cyanobacteria została sprawdzona niemal w ciągu ostatnich 50 lat, w której wygenerowano radykalnie różne propozycje. Debata na temat klasyfikacji sinicy nadal trwa.

Najnowsze propozycje drzew filogenetycznych dla tej krawędzi proponują zastosowanie zamówień: Gloeobacterals, Synechoccal, Oscylatorial, Chrooccal, Pleurocapsales, Duchy, Rubidibacter/Halothece, Chrooccidepsidal and Nostocal. Zamówienia te składają się z gatunków pojedynczych, związków wielu gatunków.

Toksyczność

Szacuje się, że istnieje 150 gatunków cyjanobakterii zawierających około 2.000 gatunków, z których około 46 ma odkształcenie wytwarzające toksynę.

Może ci służyć: bakterie dodatnie Gram: Charakterystyka, struktura, choroby

W ekosystemach wodnych obfitość cyjanobakterii może osiągnąć bardzo wysokie poziomy, gdy warunki środowiskowe są odpowiednie dla wzrostu, co sprzyja akumulacji wtórnych metabolitów w cytoplazmie.

Kiedy warunki środowiskowe stają się niekorzystne, wraz ze wzrostem stężeń mineralnych składników odżywczych, takich jak fosfor, cyjanobakterie umierają, wytwarzając lizę komórek i uwalnianie toksyn na środku.

Zidentyfikowano dwa główne typy toksyn: hepatotoksyny i neurotoksyny.  Neurotoksyny są wytwarzane głównie przez szczepy gatunkowe i rodzaje: Anabaena, Aphanizomenon, Oscylacyjny, TRICHODESMIUM I Cylindrospermopsis.

Neurotoksyny działają szybko, powodując zatrzymanie oddechowe kilka minut od spożycia stężenia toksyny. Saksitoksyna jest paraliżującą neurotoksyną, zawartą w załączniku 1 konwencji broni chemicznej.

Hepatotoksyny są wytwarzane przez gatunki Mikrocystis, Anabaena, Nodularia, Oscylacyjny, NOSTOC I Cylindrospermopsis. 

Powodować najczęstszy rodzaj zatrucia związanego z cyjanobakterią. Działają wolniej i mogą wywołać śmierć kilka godzin lub dni po zatruciu.

Gatunki cyjanobakterii

Możemy wymienić niektóre gatunki cyjanobakterii, wśród których podkreślamy producentów hepatotoksyn i neurotoksyn, oprócz tych wymienionych powyżej:

- Aeruginosa microcystis

- Anabaena spiroids

- Cylindrospermopsis rasiborskii

- Rashidopsis curvata

- Śródziemnomorskie zburzenie

- Planktolyngbya Contort

- Anabanesis circularis 

- Synechococcus

- Arthrospira platansis

- Spumigena Nodularia

Bibliografia

1. Dmitriry a. . (2017). Cyanobakterie: Omiki i manipulacje | Książka. Caister Academic Press. Moskwa, Rosja.
2. Gupta, r.C. Podręcznik toksykologii środków chemicznych. (2009). Academic Press. 
3. Roset J, Aguayo S, Muñoz M.J. (2001). Wykrywanie Cianobacteria i ich toksyny. Magazyn Toxicology.
4. WYKŁACJA WYCIECZKI (2018). Cyjanobakteria. W Wikipedia, wolna encyklopedia. Pobrano 10:40, 12 października 2018 r.Wikipedia.org