Карактеристичне цијанобактерије, морфологија, систематика, токсичност



Тхе цијанобактерије, раније познате као плаво-зелене алге, су бактерија формирана од само прокариота способних да користе сунчеву светлост као енергију и воду као извор електрона у фотосинтези (кисикова фотосинтеза).

Као што горње биљке садрже пигменте који им омогућују да изводе фотосинтезу оксигенисаном. Овај тип обухвата око 2000 врста у 150 родова, са широким спектром облика и величина.

Цијанобактерије су веома стари организми. Микрофосили су пронађени са великом сличношћу са савременим цијанобактеријама у депозитима који датирају од 2.1 милијарде година. Молекули биомаркера карактеристични за цијанобактерије нађени су иу морским наслагама од 2.700 и 2.500 милиона година.

Због способности цијанобактерија да производе и ослобађају кисеоник као нуспродукт фотосинтезе, верује се да је њихов изглед на Земљи омогућио модификацију атмосфере, изазивајући велики догађај оксигенације.

Повећање кисеоника могло је довести до смањења концентрације атмосферског метана прије отприлике 2.400 до 2.100 милиона година, узрокујући изумирање многих врста анаеробних бактерија..

Неки сојеви цијанобактерија могу произвести снажне токсине у воденим срединама. Ови токсини су секундарни метаболити који се ослобађају у животну средину када су услови околине екстремни, у еутрофним срединама, са високим концентрацијама минералних нутријената као што су фосфор и посебни услови пХ и температуре.

Индек

  • 1 Опште карактеристике
  • 2 Морфологија
  • 3 Систематично
  • 4 Токсичност
  • 5 Референце

Феатурес генерал

Цијанобактерије су бактерије с грам-негативним бојањем, које могу бити једноћелијске или колоније са обликом филамената, листова или шупљих сфера.

У оквиру ове разноликости могу се посматрати различите врсте ћелија:

  • Вегетативне ћелије су оне које се формирају под повољним условима околине, у којима се одвија фотосинтеза.
  • Акинети, ендоспоре произведени у тешким условима околине.
  • Хетероцити, ћелије дебелих зидова, које садрже азотазни ензим, који је укључен у фиксацију азота у анаеробним срединама.

Цијанобактерије су најједноставнији организми који представљају циркадијалне циклусе, осцилације биолошких варијабли у редовним временским интервалима који су повезани са периодичним промјенама околине током дана. Циркадијални сат у цијанобактерији функционише из фосфорилационог циклуса КаиЦ.

Цијанобактерије се дистрибуирају у великој разноликости копнених и водених средина: голих стијена, стијена привремено влажних у пустињама, слаткој води, океанима, влажном тлу, па чак иу антарктичким стијенама..

Они могу бити дио планктона у воденим тијелима, формирати фототрофне биофилмове на изложеним површинама или успоставити симбиотску везу с биљкама или гљивама које формирају лишајеве.

Неке цијанобактерије играју важну улогу у екосистемима. Мицроцолеус вагинатус и М. вагинатус стабилизује тло помоћу полисахаридног омотача који се веже за честице песка и упија воду.

Бактерије рода Процхлороцоццус произведу више од половине фотосинтезе отвореног океана, чинећи важан допринос глобалном циклусу кисеоника.

Неколико врста цијанобактерија, као што је Апханизоменон флос-акуае и Артхроспира платенсис (Спирулина), се бере или узгајају као извори хране, сточне хране, ђубрива и здравствених производа.

Морфологија

Ћелије цијанобактерија имају високо диференцирани ћелијски зид, грам-негативан тип са мембраном плазме и спољашњу мембрану одвојену периплазмичним простором.

Поред тога, они имају унутрашњи систем тилакоидних мембрана где се налазе ланци преноса електрона који интервенишу у фотосинтези и дисању. Ови различити мембрански системи дају овим бактеријама јединствену комплексност.

Немају флагелу. Неке врсте имају мобилне филаменте зване хормогоније, које им омогућавају да клизе по површинама.

Мултицелуларни филаментозни облици, као што је пол Осциллаториа, су способни да генеришу таласасто кретање кроз осцилацију филамента.

Друге врсте које насељавају водене колоне формирају везикуле плина, формиране од бјеланчевина које им дају узгон.

Хормогоније се састоје од танких ћелија са оштрим ћелијама на крајевима. Ове ћелије се ослобађају и мобилизирају, расте на мјестима далеко од главне колоније, гдје почињу нове колоније.

Систематика

Класификација цијанобактерија на највишим таксономским нивоима је јако дискутована. Бактерије су првобитно класифициране као плаво-зелене алге (Цианопхита), према ботаничким кодовима. Ове почетне студије су засноване на морфолошким и физиолошким карактеристикама.

Касније, шездесетих година, када су утврђене прокариотске карактеристике ових микроорганизама, цијанобактерије су рекласификоване под бактериолошким кодом.

Године 1979. предложено је 5 секција које одговарају 5 редова: секција И = хроококалије, секција ИИ = плеурокапсале, одељак ИИИ = осцилаторијале, одељак ИВ = ностокале и одсек В = стигонематали.

Таксономски систем цијанобактерија је радикално промењен увођењем електронске микроскопије и молекуларних и генетичких метода.

Таксономија цијанобактерија разматрана је готово континуирано у последњих 50 година, у којој су створени радикално различити предлози. Расправа о класификацији цијанобактерија и даље траје.

Последњи предлози за филогенетска стабла за овај тип предлажу употребу наредби: Глоеобацтералес, Синецхоцоццалес, Осциллаториалес, Цхрооцоццалес, Плеуроцапсалес, Спирулиналес, Рубидибацтер / Халотхеце, Цхрооцоццидиопсидалес и Ностоцалес. Ови налози се састоје од монофилетичких родова, састављених од многих врста.

Токсичност

Процењује се да има 150 родова цијанобактерија које садрже око 2000 врста, од којих око 46 има неки сој који производи токсине.

У воденим екосистемима, бројност цијанобактерија може да достигне веома високе нивое када су услови околине прикладни за њихов раст, што погодује акумулацији секундарних метаболита у цитоплазми..

Када услови околине постану неповољни, са повећањем концентрације минералних нутријената као што су фосфор, цијанобактерије умиру, изазивајући лизу ћелија и ослобађање токсина у животну средину.

Идентификована су два главна типа токсина: хепатотоксини и неуротоксини. Неуротоксини се производе углавном по врстама и сојевима родова: Анабаена, Апханизоменон, Осциллаториа, Трицходесмиум и Цилиндроспермопсис.

Неуротоксини дјелују брзо, стварајући смрт респираторним застојем неколико минута након узимања високих концентрација токсина. Сакитокин је паралитички неуротоксин, укључен у Анекс 1 Конвенције о хемијском оружју.

Хепатотоксини се производе по жанровима Мицроцистис, Анабаена, Нодулариа, Осциллаториа, Ностоц и Цилиндроспермопсис. Они изазивају најчешћи тип интоксикације у вези са цијанобактеријама. Дјелују спорије и могу покренути смрт неколико сати или дана након интоксикације.

Референце

  1. Дмитри А. Тхе. (2017). Цианобацтериа: Омицс анд Манипулатион | Боок. Цаистер Ацадемиц Пресс. Москва, Русија. 256 пп.
  2. Комарек, Ј., Каштовскы, ​​Ј., Мареш, Ј., & ЈОхансен, Ј.Р. (2014). Таксономска класификација цијанопрокариота (цијанобактеријских родова) 2014, користећи полифазни приступ. Преслиа 86: 295-335.
  3. Гупта, Р.Ц. Приручник за токсикологију агенаса за хемијско ратовање (2009). Ацадемиц Пресс. 1168.
  4. Ховард-Аззех, М., Л. Схамсеер, Х. Е. Сцхеллхорн и Р. С. Гупта. (2014). Филогенетска анализа и молекуларни потписи дефинирају монофилетичку класу хетероцистозних цијанобактерија и идентификују најближе рођаке. Пхотосинтхесис Ресеарцх, 122 (2): 171-185.
  5. Росет Ј, Агуаио С, Муноз МЈ. (2001). Детекција цијанобактерија и њихових токсина. Јоурнал оф Токицологи, 18: 65-71.
  6. Википедиа цонтрибуторс. (2018, 2. октобар). Цианобацтериа Ин Википедиа, Тхе Фрее Енцицлопедиа. Ретриевед 10:40, Оцтобер 12, 2018, фром ен.википедиа.орг