Cyanobacteria

Cyanobacteria -kultur

Hva er cyanobakterier?

De Cyanobacteria, Før kjent som blå eller blågrønne alger, er de en kant av bakterier dannet av de eneste prokaryotene som er i stand til å bruke sollys som energi og vann som en kilde til elektroner i fotosyntesen (oksygenisk fotosyntese)).

Som de øvre plantene inneholder de pigmenter som lar dem utføre oksygenert fotosyntese. Denne kanten inkluderer rundt 2.000 arter i 150 slekter, med et bredt spekter av former og størrelser.

Cyanobakterier er veldig gamle organismer. Mikrofossiler er funnet med stor likhet med moderne cyanobakterier i forekomster fra 2 år siden.100 millioner år.

Biomarkørmolekyler Karakteristikker av cyanobakterier i marine forekomster av 2 er også funnet.700 og 2.500 millioner år.

På grunn av kapasiteten til cyanobakterier for å produsere og frigjøre oksygen som et biprodukt av fotosyntese, antas det at utseendet på jorden tillot modifisering av atmosfæren, noe som forårsaker en stor oksygeneringshendelse.

Økningen i oksygen kunne ha forårsaket en reduksjon i konsentrasjonen av atmosfærisk metan omtrent 2.400 til 2.100 millioner år, noe som forårsaker utryddelse av mange arter av anaerobe bakterier.

Noen stammer av cyanobakteriarter kan produsere kraftige giftstoffer i vannmiljøer.

Disse giftstoffene er sekundære metabolitter som frigjøres til miljøet når miljøforholdene er ekstreme, i eutrofe miljøer, med høye konsentrasjoner av mineralnæringsstoffer som fosfor og spesielle forhold til pH og temperatur.

Kjennetegn av cyanobakterier

- De er bakterier av gram -negativ farging, som kan være encellede eller formkolonier i form av filamenter, ark eller hule kuler.

- Innenfor dette mangfoldet kan forskjellige typer celler observeres:

• Vegetative celler er de som dannes under gunstige miljøforhold, der fotosyntesen oppstår.
• Akinetes, endosporer produsert i vanskelige miljøforhold.
• Heterocytter, tykke veggceller, som inneholder nitrogenaseenzymet, som griper inn i fiksering av nitrogen i anaerobe miljøer.

Kan tjene deg: psykofiler

- Cyanobakterier er de enkleste organismer som har døgnsykluser, svingninger av biologiske variabler i jevne mellomrom assosiert med periodiske miljøendringer i løpet av dagen. Døgneklokken i cyanobakterier fungerer fra KAIC fosforyleringssyklus.

- De er distribuert i stort mangfold av land- og vannmiljøer: bare bergarter, bergarter midlertidig fuktet i ørkener, ferskvann, hav, våt jord og til og med i antarktiske bergarter.

- De kan være en del av planktonet i vannforekomster, danne fototrofe biofilmer på utsatte overflater eller etablere et symbiotisk forhold til planter eller sopp som danner lav.

- Noen cyanobakterier spiller en viktig rolle i økosystemene. Microcoleus vaginatus og M. Vaginatus De stabiliserer bakken ved hjelp av en polysakkaridskjæring som binder seg til sandpartikler og absorberer vann.

- Bakteriene i sjangeren Prochlorococcus Produser mer enn halvparten av fotosyntesen av det åpne havet, noe som gir et grunnleggende bidrag til den globale oksygensyklusen.

- Flere cyanobakterier -arter, for eksempel Aphanizomenon Flos-Aquae og Arthrospira Platensis (Spirulina), høstes eller dyrkes som matkilder, animalsk mat, gjødsel og helseprodukter.

Morfologi

- Cyanobakterier celler har en sterkt differensiert cellevegg, gram -negativ type, med plasmamembran og ytre membran atskilt med et perplapsmisk rom.

- De har et indre tilacoidmembransystem der elektronoverføringskjedene som er involvert i fotosyntese og pusten er bosatt. Disse forskjellige membransystemene gir disse bakteriene en unik kompleksitet.

- De har ikke flagella. Noen arter har mobile filamenter kalt Hormogonian, som lar dem gli på overflatene.

Kan tjene deg: chytridiomycota: hva er, egenskaper, livssyklus, habitat

- Flercellede filamentøse former, for eksempel kjønn Svingende, De er i stand til å generere en bølgende bevegelse gjennom svingningen av glødetråden.

- Andre arter som bor i vannsøyler danner gassvesikler, dannet av en proteinhylse, som gir dem oppdrift.

- Hormagonier dannes av tynne celler med skarpe celler i endene. Disse cellene frigjøres og mobiliseres, og spirer på steder langt fra hovedkolonien, der nye kolonier begynner.

Systematisk

Klassifiseringen av cyanobakterier i de høyeste taksonomiske nivåene har blitt sterkt diskutert. Disse bakteriene ble opprinnelig klassifisert som grønne alger-azules (cyanophyta), ifølge botaniske koder.

Disse innledende studiene var basert på morfologiske og fysiologiske egenskaper.

Deretter, på 1960 -tallet, da de prokariotiske egenskapene til disse mikroorganismene ble etablert, ble cyanobakterier omklassifisert under den bakteriologiske koden.

I 1979 ble det foreslått 5 seksjoner som tilsvarer 5 ordrer: Avsnitt I = Chroococcal, seksjon II = Pleurocapsales, seksjon III = Oscillatorial, seksjon IV = nostokaler og seksjon V = stigonemataler.

Det taksonomiske systemet for cyanobakterier ble endret radikalt med introduksjonen av elektronisk mikroskopi og molekylære og genetiske metoder.

Cyanobacteria taksonomi har blitt gjennomgått nesten kontinuerlig de siste 50 årene, der radikalt forskjellige forslag er blitt generert. Debatten om klassifiseringen av cyanobakterier fortsetter fortsatt.

De siste forslagene for fylogenetiske trær for denne kanten foreslår bruk av ordrer: gloeobacterals, Synechococcal, oscillatorial, chroococcal, pleurocapsales, spirituals, rubidibacter/halothece, chroococcidepsidal og nostocal. Disse ordrene er sammensatt av enkeltfilletiske sjangre, forbindelser av mange arter.

Toksisitet

Det anslås at det er 150 Cyanobacteria -sjangre som inneholder omtrent 2.000 arter, hvorav rundt 46 har noe toksin som produserer belastning.

Det kan tjene deg: gram positive bakterier: egenskaper, struktur, sykdommer

I akvatiske økosystemer kan overflod av cyanobakterier nå veldig høye nivåer når miljøforholdene er passende for vekst, noe som favoriserer akkumulering av sekundære metabolitter i cytoplasma.

Når miljøforholdene blir ugunstige, med økninger i konsentrasjoner av mineralnæringsstoffer som fosfor, dør cyanobakterier, produserer cellelysering og frigjøring av giftstoffer i midten.

To hovedtyper av giftstoffer er identifisert: hepatotoksiner og nevrotoksiner.  Nevrotoksiner produseres hovedsakelig av arter og slektsstammer: Anabaena, Afanizomen, Svingende, Trichodesmium og Cylindrospermopsis.

Nevrotoksiner virker raskt, og produserer luftveisarrest noen minutter fra inntak av høyt toksinkonsentrasjoner. Saxitoksin er et lammende nevrotoksin, inkludert i vedlegg 1 i Chemical Weapons Convention.

Hepatotoksiner er produsert av sjangre Microcystis, Anabaena, Nodularia, Svingende, Nostoc og Cylindrospermopsis. 

Forårsake den vanligste typen forgiftning relatert til cyanobakterier. De handler på en saktere måte og kan utløse død noen timer eller dager etter forgiftning.

Cyanobacteria -arter

Vi kan navngi noen cyanobakterier -arter, blant dem vi fremhever produsentene av hepatotoksiner og nevrotoksiner, i tillegg til de som er nevnt ovenfor:

- Aeruginosa Microcystis

- Anabaena spiroider

- Cylindrospermopsis raciborskii

- Rashidopsis Curvata

- Middelhavsrappiness

- Planktolyngbya Contort

- Anabanesis Circularis 

- Synechococcus

- Arthrospira Platansis

- Spumigena Nodularia

Referanser

1. Dmitry a. De. (2017). Cyanobacteria: omics and manipulation | Bok. Caister Academic Press. Moskva, Russland.
2. Gupta, r.C. Håndbok for toksikologi av kjemiske krigføringsmidler. (2009). Akademisk presse. 
3. Roset J, Aguayo S, Muñoz M.J. (2001). Cianobacteria -deteksjon og giftstoffene deres. Toxicology Magazine.
4. Wikipedia bidragsytere (2018). Cyanobacteria. I Wikipedia, gratis leksikon. Hentet 10:40, 12. oktober 2018, fra i.Wikipedia.org