Raksturīga cianobaktērija, morfoloģija, sistemātika, toksicitāte



The cianobaktērijas, agrāk pazīstama kā zilās aļģes, ir baktēriju patvērums, ko veido vienīgās prokariotes, kas spēj izmantot saules gaismu kā enerģiju un ūdeni kā elektronu avotu fotosintēzes laikā (skābekļa fotosintēze).

Tā kā augšējie augi satur pigmentus, kas tiem ļauj veikt skābekli fotosintēzi. Šis patvērums ietver aptuveni 2000 sugas 150 ģints, ar plašu formu un izmēru klāstu.

Cianobaktērijas ir ļoti veci organismi. Mikrofosīdi ir konstatēti ar līdzīgu līdzību mūsdienu cianobaktērijām noguldījumos, kas ir 2,1 miljardu gadu. Biomasas marķieru molekulas, kas raksturīgas cianobaktērijām, ir konstatētas arī 2700 un 2500 miljonu gadu jūras nogulumos.

Sakarā ar cianobaktēriju spēju ražot un atbrīvot skābekli kā fotosintēzes blakusproduktu, tiek uzskatīts, ka to parādīšanās uz Zemes ļāva modificēt atmosfēru, izraisot lielu oksigenācijas gadījumu..

Skābekļa daudzuma palielināšanās varēja izraisīt atmosfēras metāna koncentrācijas samazināšanos pirms aptuveni 2 400 līdz 2100 miljoniem gadu, izraisot daudzu anaerobo baktēriju sugu izzušanu..

Daži cianobaktēriju sugu celmi var radīt spēcīgus toksīnus ūdens vidē. Šie toksīni ir sekundārie metabolīti, kas nonāk vidē, kad vides apstākļi ir ārkārtīgi, eitrofiskā vidē ar augstu minerālvielu barības vielu koncentrāciju, piemēram, fosforu un īpašiem pH un temperatūras apstākļiem..

Indekss

  • 1 Vispārīgi raksturlielumi
  • 2 Morfoloģija
  • 3 Sistemātiska
  • 4 Toksicitāte
  • 5 Atsauces

Funkcijas vispārīgi

Cianobaktērijas ir gramnegatīvas krāsošanas baktērijas, kas var būt vienšūnas vai veidot kolonijas ar pavedienu, loksņu vai dobu lodīšu formu.

Šajā daudzveidībā var novērot dažāda veida šūnas:

  • Veģetatīvās šūnas ir tās, kas veidojas labvēlīgos vides apstākļos, kuros notiek fotosintēze.
  • Akinetes, endosporas, kas rodas sarežģītos vides apstākļos.
  • Heterocīti, biezas sienas šūnas, kas satur slāpekļa fermentu, kas iesaistīts slāpekļa fiksācijā anaerobā vidē.

Cianobaktērijas ir vienkāršākie organismi, kuriem ir cirkadiancikli, bioloģisko mainīgo svārstības regulāros laika posmos, kas saistīti ar periodiskām vides izmaiņām dienas laikā. Cirkadianālais pulkstenis cianobaktērijās darbojas no KaiC fosforilācijas cikla.

Zilās baktērijas izplatās lielā daudzumā sauszemes un ūdens vidē: tukši akmeņi, tuksnešiem samitrināti klintis, saldūdens, okeāni, mitra augsne un pat Antarktikas klintis..

Tie var būt daļa no planktona ūdenstilpēs, veidojot fototrofas biofilmas uz atklātajām virsmām vai izveidojot simbiotisku saikni ar augiem vai sēnīšu veidojošiem ķērpjiem.

Dažām cianobaktērijām ir svarīga loma ekosistēmās. Microcoleus vaginatus un M. vaginatus stabilizē augsni, izmantojot polisaharīda apvalku, kas piestiprina smilšu daļiņām un absorbē ūdeni.

Ģints baktērijas Proklorokokss ražot vairāk nekā pusi no atklātā okeāna fotosintēzes, dodot nozīmīgu ieguldījumu pasaules skābekļa ciklā.

Vairākas cianobaktēriju sugas, piemēram,. \ T Aphanizomenon flos-aquae un Arthrospira platensis (Spirulina), tiek novākti vai audzēti kā pārtikas avoti, dzīvnieku barība, mēslošanas līdzekļi un veselības produkti.

Morfoloģija

Cianobaktēriju šūnām ir ļoti diferencēta šūnu siena, gram-negatīvs tips ar plazmas membrānu un ārējo membrānu, kas atdalīta ar periplazmas telpu..

Turklāt tām ir iekšējā cilakoido membrānu sistēma, kurā atrodas elektronu pārneses ķēdes, kas iejaucas fotosintēzes un elpošanas ceļā. Šīs dažādas membrānas sistēmas nodrošina šīm baktērijām unikālu sarežģītību.

Viņiem nav flagella. Dažām sugām ir mobilie pavedieni, ko sauc par hormogonias, kas ļauj tiem slīdēt uz virsmām.

Daudzšūnu pavedienu formas, piemēram, dzimums Oscilatorijas, spēj radīt viļņojošu kustību caur kvēldiega svārstībām.

Citas sugas, kas dzīvo ūdens kolonnās, veido gāzes vezikulas, ko veido proteīnu pods, kas dod tiem peldspēju.

Hormogonias sastāv no plānām šūnām ar asām šūnām galos. Šīs šūnas tiek atbrīvotas un mobilizētas, dīgstot vietās, kas atrodas tālu no galvenās kolonijas, kur sākas jaunas kolonijas.

Sistemātika

Cianobaktēriju klasifikācija augstākajā taksonomijas līmenī ir stingri apspriesta. Šīs baktērijas sākotnēji tika klasificētas kā zilaļģes (Cyanophyta) saskaņā ar botāniskajiem kodiem. Šie sākotnējie pētījumi balstījās uz morfoloģiskām un fizioloģiskām īpašībām.

Vēlāk, sešdesmitajos gados, kad tika konstatētas šo mikroorganismu prokariotiskās īpašības, cianobaktērijas tika pārklasificētas zem bakterioloģiskā koda..

1979. gadā tika piedāvātas 5 iedaļas, kas atbilst 5 pasūtījumiem: I iedaļa = Hrokokāļi, II iedaļa = Pleurokapsales, III iedaļa = Oscilatorijas, IV iedaļa = Nostokales un V daļa = Stigonematales.

Cianobaktēriju taksonomiskā sistēma radikāli mainījās, ieviešot elektronu mikroskopiju un molekulārās un ģenētiskās metodes..

Cianobaktēriju taksonomija pēdējo 50 gadu laikā ir gandrīz nepārtraukti pārskatīta, kurā radīti radikāli atšķirīgi priekšlikumi. Debates par cianobaktēriju klasifikāciju joprojām turpinās.

Pēdējie filogenetiskā koka priekšlikumi par šo patvērumu piedāvā rīkojumu izmantošanu: Gloeobacterales, Synechococcales, Oscillatoriales, Chroococcales, Pleurocapsales, Spirulinales, Rubidibacter / Halothece, Chroococcidiopsidales un Nostocales. Šie pasūtījumi sastāv no monofilām ģintīm, kas sastāv no daudzām sugām.

Toksicitāte

Tiek lēsts, ka ir 150 cilšu sugas, kas satur aptuveni 2000 sugas, no kurām aptuveni 46 ir daži toksīnu veidojoši celmi..

Ūdens ekosistēmās cianobaktēriju daudzums var sasniegt ļoti augstu līmeni, ja vides apstākļi ir piemēroti to augšanai, kas veicina sekundāro metabolītu uzkrāšanos citoplazmā..

Ja vides apstākļi kļūst nelabvēlīgi, palielinoties minerālvielu uzturvielu, piemēram, fosfora koncentrācijai, cianobaktērijas mirst, izraisot šūnu līzi un toksīnu izdalīšanos vidē..

Ir identificēti divi galvenie toksīnu veidi: hepatotoksīni un neirotoksīni. Neirotoksīni tiek ražoti galvenokārt pa sugām un ģints celmiem: Anabaena, Aphanizomenon, Oscilatorijas, Trichodesmium un Cylindrospermopsis.

Neirotoksīni iedarbojas ātri, dažu minūšu laikā pēc augsta toksīna koncentrācijas uzņemšanas ar elpošanas apstāšanos izraisa nāvi. Saksitoksīns ir paralītisks neirotoksīns, kas iekļauts Ķīmisko ieroču konvencijas 1. pielikumā.

Hepatotoksīnus ražo žanri Microcystis, Anabaena, Nodularia, Oscilatorijas, Nostoc un Cylindrospermopsis. Tie izraisa visbiežāko intoksikācijas veidu, kas saistīts ar cianobaktērijām. Viņi darbojas lēnāk un var izraisīt nāvi dažas stundas vai dienas pēc intoksikācijas.

Atsauces

  1. Dmitrijs A. The. (2017). Cianobaktērijas: Omika un manipulācija | Grāmatu. Caister Academic Press. Maskava, Krievija. 256 lpp.
  2. Komárek, J., Kaštovský, J., Mareš, J. un & JOhansen, J.R. (2014). Cianoprokariotu (cianobaktēriju ģints) 2014. gada taksonomiskā klasifikācija, izmantojot polifāzisku pieeju. Preslia 86: 295-335.
  3. Gupta, R.C. Ķīmisko kaujas vielu toksikoloģijas rokasgrāmata (2009). Academic Press. Pp 1168.
  4. Howard-Azzeh, M., L. Shamseer, H. E. Schellhorn un R. S. Gupta. (2014). Filogenētiskā analīze un molekulārie paraksti, kas definē heterocistisko cianobaktēriju monofilisko kladu un identificē tās tuvākos radiniekus. Photosynthesis Research, 122 (2): 171-185.
  5. Roset J, Aguayo S, Muñoz MJ. (2001). Cianobaktēriju un to toksīnu noteikšana. Journal of Toxicology, 18: 65-71.
  6. Wikipedia dalībnieki. (2018. gada 2. oktobris). Cianobaktērijas In Vikipēdija, brīvā enciklopēdija. Izgūti 10:40, 2018. gada 12. oktobris, no en.wikipedia.org