Jellegzetes cianobaktériumok, morfológia, szisztematika, toxicitás

az cianobaktériumok, korábban kék zöld alga néven ismert, az egyetlen prokarióták által alkotott baktériumok menedéke, amelyek képesek a napfényt energiaként és vízként használni az elektronok forrásaként (oxigén fotoszintézis).

Mivel a felső növények olyan pigmenteket tartalmaznak, amelyek lehetővé teszik számukra az oxigén fotoszintézist. Ez a menedékhely körülbelül 2000 fajt tartalmaz 150 nemzetségben, széles formájú és méretű.

A cianobaktériumok nagyon régi szervezetek. Mikroszálakat találtak a modern ciánbaktériumokhoz hasonlóan, 2,1 milliárd éves betétekben. A cianobaktériumokra jellemző biomarker-molekulákat 2,700 és 2500 millió éves tengeri lerakódásokban is találtak.

Mivel a cianobaktériumok képesek a fotoszintézis melléktermékeként oxigént termelni és felszabadítani, úgy vélik, hogy a Földön való megjelenésük lehetővé tette a légkör módosítását, ami nagy oxigenizációs eseményt eredményezett..

Az oxigén növekedése okozhatott a légköri metán koncentrációjának csökkenését 2400 és 2100 millió évvel ezelőtt, ami számos anaerob baktériumfaj kihalását okozza..

A cianobaktériumok egyes fajtái erős toxinokat termelhetnek a vízi környezetben. Ezek a toxinok olyan másodlagos metabolitok, amelyek a környezetbe kerülnek, amikor a környezeti feltételek szélsőségesek, eutrofikus környezetben, magas ásványi tápanyagkoncentrációkkal, mint például a foszfor és a pH és a hőmérséklet bizonyos feltételei..

index

• 1 Általános jellemzők
• 2 Morfológia
• 3 Rendszeres
• 4 Toxicitás
• 5 Referenciák

jellemzői általános

A cianobaktériumok gram-negatív festőbaktériumok, amelyek lehetnek egysejtűek vagy szálak, lapok vagy üreges gömbök alakjában lévő telepek..

Ezen a sokféleségen belül különböző típusú sejtek figyelhetők meg:

• A vegetatív sejtek azok, amelyek kedvező környezeti körülmények között képződnek, ahol fotoszintézis történik.
• Az akinéták, a nehéz környezeti körülmények között előállított endoszporák.
• Heterociták, vastagfalú sejtek, amelyek tartalmazzák a nitrogén-enzimet, amely részt vesz a nitrogén rögzítésében anaerob környezetben.

A cianobaktériumok a legegyszerűbb organizmusok, amelyek ciklikus ciklusokat, biológiai változók rezgéseit rendszeres időközönként jelenítik meg, amelyek a nap folyamán időszakos környezeti változásokhoz kapcsolódnak. A cianobaktériumok körkörös órája a KaiC foszforilációs ciklusából származik.

A cianobaktériumok a szárazföldi és a vízi környezetben igen sokféle területen oszlanak meg: csupasz sziklák, sivatagokban átmenetileg megnedvesített sziklák, édesvíz, óceánok, nedves talaj és még az antarktiszi sziklák is..

Lehetnek a planktonok részei a víztestekben, fototróf biofilmek képződnek a kitett felületeken, vagy szimbiotikus kapcsolatot létesítenek a növényekkel vagy gombákkal kialakuló zuzmókkal.

Néhány cianobaktérium fontos szerepet játszik az ökoszisztémákban. Microcoleus vaginatus és M. vaginatus stabilizálja a talajt egy poliszacharid burkolattal, amely a homokszemcsékhez kapcsolódik, és elnyeli a vizet.

A nemzetség baktériumai Prochlorococcus a nyílt óceán fotoszintézisének több mint felét termeli, ami jelentősen hozzájárul a globális oxigén-ciklushoz.

Számos cianobaktériumfaj, mint pl Aphanizomenon flos-aquae és Arthrospra platensis (Spirulina), táplálékforrások, állati takarmányok, műtrágyák és egészségügyi termékek.

morfológia

A cianobaktériumok sejtjei erősen differenciált sejtfalat, gram-negatív típusú plazmamembránt és külső membránt tartalmaznak periplazmatikus térben..

Emellett belső rendszerük van, melyekben a fotoszintézisbe és a légzésbe beavatkozó elektronátadási láncok elhelyezkednek. Ezek a különböző membránrendszerek egyedi bonyolultságot adnak ezeknek a baktériumoknak.

Nincsenek zászlójuk. Egyes fajok hormogoniasnak nevezett mobil szálakkal rendelkeznek, amelyek lehetővé teszik számukra, hogy csúszjanak fel a felületeken.

Multicelluláris szálas formák, mint például a nem Oscillatoria, képesek hullámzó mozgást generálni az izzószál ingadozásán keresztül.

Más, vízoszlopon élő fajok olyan gázvíztikákat képeznek, amelyeket egy fehérjékből álló pólus képez, amelyek úszóképességet adnak nekik.

A Hormogoniasot vékony sejtek alkotják, amelyek éles sejtekkel rendelkeznek. Ezeket a sejteket felszabadítják és mobilizálják, a fő kolóniától távol eső helyeken, ahol új telepek indulnak.

rendszertan

A cianobaktériumok legmagasabb taxonómiai szinteken történő besorolását erősen vitatták. Ezeket a baktériumokat eredetileg kék-zöld algáknak (Cyanophyta) sorolták be a botanikai kódok szerint. Ezek a kezdeti vizsgálatok morfológiai és fiziológiai jellemzőkön alapultak.

Később, az 1960-as években, amikor meghatározták e mikroorganizmusok prokarióta jellemzőit, a cianobaktériumokat a bakteriológiai kód alá sorolták át.

1979-ben 5 szekciót javasoltak, amelyek 5 megrendelésnek felelnek meg: I. szakasz = krókokalák, II. Szakasz = Pleurocapsales, III. Szakasz = oszcillátorok, IV. Szakasz = Nosztokálák és V szakasz = Stigonematales.

A cianobaktériumok taxonómiai rendszere radikálisan megváltozott az elektronmikroszkópia és a molekuláris és genetikai módszerek bevezetésével..

A cianobaktériumok taxonómiáját az elmúlt 50 évben szinte folyamatosan áttekintették, amelyben radikálisan eltérő javaslatok jöttek létre. A cianobaktériumok osztályozásáról folytatott vita továbbra is folytatódik.

A legutóbbi filogenetikai fa javaslatok erre a menekültre javasolják a megrendelések használatát: Gloeobacterales, Synechococcales, Oscillatoriales, Chroococcales, Pleurocapsales, Spirulinales, Rubidibacter / Halothece, Chroococcidiopsidales és Nostocales. Ezeket a megrendeléseket többfajta monofilikus nemzetségek alkotják.

toxicitás

Becslések szerint 150 cianobaktérium-nemzetség van, amelyek körülbelül 2000 fajot tartalmaznak, ebből mintegy 46-nak van néhány toxin-termelő törzse..

A vízi ökoszisztémákban a cianobaktériumok bősége elérheti a magas szintet, ha a környezeti feltételek megfelelőek a növekedésükhöz, ami kedvez a másodlagos metabolitok felhalmozódásának a citoplazmában..

Ha a környezeti feltételek kedvezőtlenek, az ásványi tápanyagok, például a foszfor koncentrációjának növekedésével, a cianobaktériumok meghalnak, ami sejt-lízist és a toxinok környezetbe jutását okozza..

Két fő típusú toxint azonosítottak: hepatotoxinok és neurotoxinok. A neurotoxinokat főleg a nemzetségek fajtái és törzsei alkotják: Anabaena, Aphanizomenon, Oscillatoria, Trichodesmium és Cylindrospermopsis.

A neurotoxinok gyorsan hatnak, és a magas toxin koncentráció lenyelése után néhány perccel a légzőszervi megállás következtében halált okoz. A szaxitoxin egy paralytikus neurotoxin, amely szerepel a vegyi fegyverekről szóló egyezmény 1. mellékletében.

A hepatotoxinokat a műfajok termelik Microcystis, Anabaena, Nodularia, Oscillatoria, Nostoc és Cylindrospermopsis. A cianobaktériumokhoz kapcsolódó leggyakoribb mérgezési típusokat okozzák. Lassabban hatnak, és néhány órával vagy nappal a mérgezés után kiválthatják a halált.

referenciák

1. Dmitry A. A. (2017). Cianobaktériumok: Omics és Manipulation | Book. Caister Academic Press. Moszkva, Oroszország. 256 pp.
2. Komárek, J., Kaštovský, J., Mareš, J. és & JOhansen, J.R. (2014). A cianoprokarióták (cianobakteriális nemzetek) taxonómiai osztályozása, polifázisos megközelítés alkalmazásával. Preslia 86, 295-335.
3. Gupta, R.C. A kémiai hadviseléssel foglalkozó anyagok toxikológiai kézikönyve (2009). Academic Press. Pp. 1168.
4. Howard-Azzeh, M., L. Shamseer, H. E. Schellhorn és R. S. Gupta. (2014). Filogenetikai analízis és molekuláris aláírások, amelyek meghatározzák a heterocisztikus cianobaktériumok monofletikus clade-ját és azonosítják a legközelebbi rokonokat. Photosynthesis Research, 122 (2): 171-185.
5. Roset J, Aguayo S, Muñoz MJ. (2001). A cianobaktériumok és azok toxinjainak kimutatása. Journal of Toxicology, 18: 65-71.
6. Wikipédia közreműködők. (2018, október 2.). Cianobaktériumok. -ban Wikipédia, The Free Encyclopedia. A (z) en.wikipedia.org címmel 2018. október 12-én 10:40-ben került letöltésre