Cyanobaktéria

Kultúra cyanobaktérií

Čo sú cyanobaktérie?

Ten cyanobaktéria, Pred známym ako modré alebo modré zelené riasy sú okrajom baktérií tvorených jedinými prokaryotesmi schopnými používať slnečné svetlo, ako je energia a voda ako zdroj elektrónov pri fotosyntéze (kyslíková fotosyntéza)).

Rovnako ako horné rastliny, obsahujú pigmenty, ktoré im umožňujú vykonávať okysličenú fotosyntézu. Táto hrana obsahuje okolo 2.000 druhov v 150 rodoch so širokou škálou tvarov a veľkostí.

Cyanobaktérie sú veľmi staré organizmy. Mikrofosílie sa našli s veľkou podobnosťou s modernými cyanobaktériami v ložiskách datovania pred 2 rokmi.100 miliónov rokov.

Boli tiež nájdené charakteristiky molekúl biomarkerov v morských ložiskách 2 v morských ložiskách z 2.700 a 2.500 miliónov rokov.

Vzhľadom na kapacitu cyanobaktérií výroby a uvoľňovania kyslíka ako vedľajšieho produktu fotosyntézy sa verí, že jej vzhľad na Zemi umožnil modifikáciu atmosféry, čo spôsobilo veľkú okysličenú udalosť.

Zvýšenie kyslíka mohlo spôsobiť zníženie koncentrácie atmosférického metánu približne 2.400 až 2.100 miliónov rokov, čo spôsobuje vyhynutie mnohých druhov anaeróbnych baktérií.

Niektoré kmene druhov cyanobaktérií môžu produkovať silné toxíny vo vodnom prostredí.

Tieto toxíny sú sekundárne metabolity, ktoré sa uvoľňujú do prostredia, keď sú podmienky prostredia extrémne, v eutrofickom prostredí, s vysokými koncentráciami minerálnych živín, ako je fosfor a konkrétne podmienky pH a teploty.

Charakteristika cyanobaktérií

- Sú to baktérie gram -negatívneho zafarbenia, ktoré môžu byť jednobunkové alebo formované kolónie vo forme vlákien, listov alebo dutých guľôčok.

- V rámci tejto diverzity je možné pozorovať rôzne typy buniek:

• Vegetatívne bunky sú tie, ktoré sa tvoria v priaznivých podmienkach prostredia, v ktorých dochádza k fotosyntéze.
• Akinetes, endospory vyrobené v zložitých podmienkach prostredia.
• Heterocyty, hrubé bunky steny, ktoré obsahujú enzým nitrogenázy, ktorý zasahuje do fixácie dusíka v anaeróbnych prostrediach.

Môže vám slúžiť: psychofily

- Cyanobaktérie sú najjednoduchšie organizmy, ktoré majú cirkadiánne cykly, oscilácie biologických premenných v pravidelných časových intervaloch spojených s periodickými zmenami životného prostredia počas dňa. Cirkadiánne hodiny v cyanobaktériách fungujú z fosforylačného cyklu kaica.

- Sú distribuované vo veľkej rozmanitosti suchozemských a vodných prostredí: holé horniny, horniny dočasne navlhčené v púštiach, sladkej vode, oceánoch, mokrej pôde a dokonca aj v antarktických skalách.

- Môžu byť súčasťou planktónu vo vodných útvaroch, tvoriť fototrofické biofilmy na exponovaných povrchoch alebo nadviazať symbiotický vzťah s rastlinami alebo hubami tvoriacimi lišajník.

- Niektoré cyanobaktérie hrajú dôležitú úlohu v ekosystémoch. Mikrokoleus vaginatus a M. Vaginátus Stabilizujú zem pomocou polysacharidového plášťa, ktoré sa viaže na pieskové častice a absorbuje vodu.

- Baktérie žánru Prochlorococcus Vytvárajte viac ako polovicu fotosyntézy otvoreného oceánu, čo zásadne prispieva k globálnemu kyslíkovému cyklu.

- Niekoľko druhov cyanobaktérií, napríklad Afanizomenón Flos-Aquae a Artrospira Plansis (Spirulina), zbierajú sa alebo pestujú ako potravinové zdroje, potraviny pre zvieratá, hnojivá a zdravotné výrobky.

Morfológia

- Bunky cyanobaktérií majú vysoko diferencovanú bunkovú stenu, gram -negatívny typ, s plazmatickou membránou a vonkajšou membránou oddelenou pomocou perplapsmického priestoru.

- Majú interný systém tilalakoidov, v ktorom sa nachádzajú reťazce prenosu elektrónov zapojené do fotosyntézy a dýchania. Tieto rôzne membránové systémy poskytujú týmto baktériám jedinečnú zložitosť.

- Nemajú bičíky. Niektoré druhy majú mobilné vlákna nazývané Hormogonian, ktoré im umožňujú posúvať sa po povrchoch.

Môže vám slúžiť: Chytridiomycota: Čo je, charakteristiky, životný cyklus, biotop

- Viacbunkové vláknité formy, ako napríklad pohlavie Oscilačný, Sú schopní generovať zvlnený pohyb cez osciláciu vlákna.

- Iné druhy, ktoré obývajú vodné stĺpce, tvoria plynové vezikuly, ktoré tvoria proteínový plášť, ktoré im dávajú vztlak.

- Hormagónie sú tvorené tenkými bunkami s ostrými bunkami na koncoch. Tieto bunky sú uvoľňované a mobilizované, pučia sa na miestach ďaleko od hlavnej kolónie, kde začínajú nové kolónie.

Systematický

Klasifikácia cyanobaktérií na najvyššej taxonomickej úrovni sa dôrazne diskutovala. Tieto baktérie boli pôvodne klasifikované ako zelené riasy azule (Cyanophyta) podľa botanických kódov.

Tieto počiatočné štúdie boli založené na morfologických a fyziologických charakteristikách.

Následne, v 60. rokoch, keď sa založili prokariotické charakteristiky týchto mikroorganizmov, boli podľa bakteriologického kódexu reklasifikované cyanobaktérie.

V roku 1979 bolo navrhnutých 5 oddielov, ktoré zodpovedajú 5 objednávkam: oddiel I = Chroococcal, oddiel II = pleurocapsaly, oddiel III = oscilačný, oddiel IV = nostokály a oddiel V = stigonematály.

Taxonomický systém cyanobaktérií sa radikálne zmenil zavedením elektronickej mikroskopie a molekulárnych a genetických metód.

Taxonómia cyanobaktérií bola za posledných 50 rokov prehodnotená takmer nepretržite, v ktorých sa generovali radikálne odlišné návrhy. Debata o klasifikácii cyanobaktérií stále pokračuje.

Najnovšie návrhy fylogenetických stromov pre túto hranu navrhujú použitie rádov: gloeobakterály, synechokokové, oscilačné, chrookokové, pleurocapsaly, spirituály, rubidibacter/halotece, chrookokcidepsidal a nostalokalky. Tieto objednávky sú zložené z jednoznačných žánrov, zlúčenín mnohých druhov.

Toxicita

Odhaduje sa, že existuje 150 žánrov cyanobaktérií obsahujúcich približne 2.000 druhov, z ktorých okolo 46 má nejaký kmeň produkujúci toxín.

Môže vám slúžiť: gram pozitívne baktérie: charakteristiky, štruktúra, choroby

Vo vodných ekosystémoch môže množstvo cyanobaktérií dosiahnuť veľmi vysoké úrovne, keď sú podmienky prostredia vhodné pre rast, čo uprednostňuje akumuláciu sekundárnych metabolitov v cytoplazme.

Keď sa stanú nepriaznivé podmienky prostredia, so zvýšením koncentrácií minerálnych živín, ako je fosfor, odumierajúce cyanobaktérie, produkujúce lýzu buniek a uvoľňovanie toxínov v stredu.

Boli identifikované dva hlavné typy toxínov: hepatotoxíny a neurotoxíny.  Neurotoxíny sa vyrábajú hlavne kmeňmi druhov a rodov: Anabaena, Afizomén, Oscilačný, Trichodesmium a Cylindrospermopsis.

Neurotoxíny pôsobia rýchlo a vytvárajú dýchacie zastavenie niekoľko minút od vysokého príjmu koncentrácií toxínov. Saxitoxín je paralyzujúci neurotoxín, zahrnutý v prílohe 1 konvencie chemických zbraní.

Hepatotoxíny sú produkované žánrami Mikrocystis, Anabaena, Nodularia, Oscilačný, Nostoc a Cylindrospermopsis. 

Spôsobiť najbežnejší typ otravy súvisiaci s cyanobaktériami. Konajú pomalšie a môžu spustiť smrť niekoľko hodín alebo dní po otrave.

Druh cyanobaktérií

Môžeme pomenovať niektoré druhy cyanobaktérií, medzi ktorými zdôrazňujeme výrobcov hepatotoxínov a neurotoxínov, okrem tých, ktoré sú uvedené vyššie:

- Aeruginosa mikrokystis

- Anabaena spiroidy

- Cylindrospermopsis raciborskii

- Rashidopsis curvata

- Stredomorský

- Planktongbya skrútenie

- Anabanesis Circularis 

- Synechococcus

- Platansis

- Spumigena nodularia

Odkazy

1. Dmitry a. Ten. (2017). Cyanobacteria: Omics and Manipulácia Rezervovať. Caister Academic Press. Moskva, Rusko.
2. Gupta, r.C. Príručka toxikológie chemických bojovníkov. (2009). Akademická tlač. 
3. Roset J, Aguayo S, Muñoz M.J. (2001). Detekcia Cianobacteria a ich toxíny. Toxikologický časopis.
4. Prispievatelia Wikipedia (2018). Cyanobaktéria. V Wikipedia, bezplatná encyklopédia. Získané 10:40, 12. októbra 2018, od spoločnosti In.Wikipedia.orgán