Cyanobakterier

Cyanobakteriekultur

Vad är cyanobakterier?

De cyanobakterier, Innan de är kända som blå eller blågröna alger, är de en kant av bakterier som bildas av de enda prokaryoterna som kan använda solljus såsom energi och vatten som en källa till elektroner i fotosyntes (syresyntes))).

Liksom de övre växterna innehåller de pigment som gör att de kan utföra syresyntes fotosyntes. Denna kant inkluderar cirka 2.000 arter i 150 släkter, med ett brett utbud av former och storlekar.

Cyanobakterier är mycket gamla organismer. Mikrofossiler har hittats med stor likhet med moderna cyanobakterier i insättningar från 2 år sedan.100 miljoner år.

Biomarkörmolekyler egenskaper hos cyanobakterier i marina avlagringar av 2 har också hittats.700 och 2.500 miljoner år.

På grund av kapaciteten hos cyanobakterier för att producera och frigöra syre som en biprodukt av fotosyntes, tros det att dess utseende på jorden tillät modifieringen av atmosfären, vilket orsakar en stor syresättningshändelse.

Ökningen av syre kunde ha orsakat en minskning av koncentrationen av atmosfärisk metan ungefär 2.400 till 2.100 miljoner år och orsakar utrotning av många arter av anaeroba bakterier.

Vissa stammar av cyanobakterier kan producera kraftfulla toxiner i vattenmiljöer.

Dessa toxiner är sekundära metaboliter som frigörs till miljön när miljöförhållandena är extrema, i eutrofiska miljöer, med höga koncentrationer av mineralnäringsämnen såsom fosfor och särskilda pH -förhållanden och temperatur.

Egenskaper av cyanobakterier

- De är bakterier av gram -negativ färgning, som kan vara encelliga eller formkolonier i form av filament, ark eller ihåliga sfärer.

- Inom denna mångfald kan olika typer av celler observeras:

• Vegetativa celler är de som bildas i gynnsamma miljöförhållanden, där fotosyntes inträffar.
• Akinetes, endosporer producerade i svåra miljöförhållanden.
• Heterocyter, tjocka väggceller, som innehåller nitrogenasenzymet, som ingriper i fixering av kväve i anaeroba miljöer.

Kan tjäna dig: psykofiler

- Cyanobakterier är de enklaste organismerna som har cirkadiska cykler, svängningar av biologiska variabler i regelbundna tidsintervaller förknippade med periodiska miljöförändringar under dagen. Cirkadisk klocka i cyanobakterier fungerar från Kaic -fosforyleringscykeln.

- De är distribuerade i stor mångfald av mark- och vattenmiljöer: nakna stenar, stenar fuktade tillfälligt i öknar, färskt vatten, hav, våt jord och till och med i antarktiska stenar.

- De kan vara en del av plankton i vattendrag, bilda fototrofiska biofilmer på exponerade ytor eller skapa en symbiotisk relation med växter eller svamp som bildar lavar.

- Vissa cyanobakterier spelar en viktig roll i ekosystem. Microcoleus vaginatus och M. Vaginatus De stabiliserar marken med hjälp av en polysackaridmantel som binder till sandpartiklar och absorberar vatten.

- Genre bakterier Proklorokock producera mer än hälften av fotosyntesen av det öppna havet, vilket ger ett grundläggande bidrag till den globala syrecykeln.

- Flera cyanobakterier, till exempel Afanizomenon flos-aquae och Artrospira Platensis (Spirulina), skördas eller odlas som matkällor, djurmat, gödselmedel och hälsoprodukter.

Morfologi

- Cyanobakteriaceller har en mycket differentierad cellvägg, gram -negativ typ, med plasmamembran och yttre membran separerade med ett perplapmiskt utrymme.

- De har ett internt tilacoid -membran -system där elektronöverföringskedjorna är involverade i fotosyntes och andning bor. Dessa olika membransystem ger dessa bakterier en unik komplexitet.

- De har inte flagella. Vissa arter har mobila filament som kallas hormogonian, som gör att de kan glida på ytorna.

Kan tjäna dig: Chytridiomycota: Vad är, egenskaper, livscykel, livsmiljö

- Multicellulära filamentösa former, till exempel kön Oscillerande, De kan generera en böljande rörelse genom svängningen av glödtråden.

- Andra arter som bor i vattenspelare bildar gasvesiklar, bildade av en proteinhölj, som ger dem flytkraft.

- Hormagonier bildas av tunna celler med skarpa celler i ändarna. Dessa celler frigörs och mobiliseras, spirar på platser långt från huvudkolonin, där nya kolonier börjar.

Systematisk

Klassificeringen av cyanobakterier på de högsta taxonomiska nivåerna har diskuterats starkt. Dessa bakterier klassificerades ursprungligen som gröna alger-azuler (cyanophyta), enligt botaniska koder.

Dessa initiala studier baserades på morfologiska och fysiologiska egenskaper.

Därefter, på 1960 -talet, när de prokariotiska egenskaperna hos dessa mikroorganismer upprättades, omklassificerades cyanobakterier under bakteriologisk kod.

1979 föreslogs 5 avsnitt som motsvarar 5 beställningar: avsnitt I = Chrookock, avsnitt II = Pleurocapsales, avsnitt III = Oscillatorial, avsnitt IV = nostocals och avsnitt V = stigonematals.

Det cyanobakteria taxonomiska systemet ändrades radikalt med införandet av elektronisk mikroskopi och molekylära och genetiska metoder.

Cyanobacteria Taxonomy har granskats nästan kontinuerligt under de senaste 50 åren, där radikalt olika förslag har genererats. Debatten om klassificeringen av cyanobakterier fortsätter fortfarande.

De senaste förslagen för fylogenetiska träd för denna kant föreslår användning av order: Gloeobacterals, Synechococcal, Oscillatorial, Chroococcal, Pleurocapsales, Spirituals, Rubidibacter/Halotece, Chroococcidepsidal och Nostocal. Dessa beställningar består av enstaka filletiska genrer, föreningar av många arter.

Giftighet

Det uppskattas att det finns 150 cyanobakteriagenrer som innehåller cirka 2.000 arter, varav cirka 46 har en del toxinproducerande stam.

Det kan tjäna dig: gram positiva bakterier: egenskaper, struktur, sjukdomar

I vattenlevande ekosystem kan överflödet av cyanobakterier nå mycket höga nivåer när miljöförhållanden är lämpliga för tillväxt, vilket gynnar ansamlingen av sekundära metaboliter i cytoplasma.

När miljöförhållandena blir ogynnsamma, med ökningar av koncentrationer av mineralnäringsämnen som fosfor, dör cyanobakterier, producerar celllys och frisättning av toxiner i mitten.

Två huvudtyper av toxiner har identifierats: hepatotoxiner och neurotoxiner.  Neurotoxiner produceras huvudsakligen av arter och släktstammar: Anabaena, Afanizomenon, Oscillerande, Trikodesmium och Cylindrespermopsis.

Neurotoxiner verkar snabbt och producerar andningsstopp några minuter från intag av höga toxinkoncentrationer. Saxitoxin är ett förlamande neurotoxin, som ingår i bilaga 1 i kemiska vapenkonventionen.

Hepatotoxiner produceras av genrer Mikrocystis, Anabaena, Nodularia, Oscillerande, Nostoc och Cylindrespermopsis. 

Orsaka den vanligaste typen av förgiftning relaterad till cyanobakterier. De agerar på ett långsammare sätt och kan utlösa döden några timmar eller dagar efter förgiftning.

Cyanobakterier

Vi kan namnge vissa cyanobakterier arter, bland vilka vi belyser producenterna av hepatotoxiner och neurotoxiner, utöver de som nämns ovan:

- Aeruginosa mikrocystis

- Anabaena spiroids

- Cylindrespermopsis raciBorskii

- Rashidopsis curvata

- Medelhavets rapp

- Planktolyngbya

- Anabanesiscircularis 

- Synechococcus

- Arthrospira platansis

- Spumigena Nodularia

Referenser

1. Dmitry a. De. (2017). Cyanobacteria: Omics and Manipulation | bok. Caister Academic Press. Moskva, Ryssland.
2. Gupta, r.C. Handbook of Toxicology of Chemical Warfare Agents. (2009). Akademisk press. 
3. Roset J, Aguayo S, Muñoz M.J. (2001). Cianobacteria -upptäckt och deras toxiner. Toxikologidagasin.
4. Wikipedia -bidragsgivare (2018). Cyanobakterier. I Wikipedia, den fria encyklopedin. Hämtad 10:40, 12 oktober 2018, från In.Wikipedia.org