cianobakterijos(Cyanobacteria) yra bakterijų rūšis, kuri joms reikalingą energiją gauna fotosintezės būdu. Kartais jie dar vadinami melsvadumbliais, nurodant šių organizmų išvaizdą ir ekologinę nišą, tačiau dabar terminas „dumbliai“ dažniausiai apsiriboja eukariotų grupės nariais. Manoma, kad cianobakterijų (stromatolitų) stendas arba pėdsakai yra iki 2,8 milijardo metų senumo, nors naujausi įrodymai verčia abejoti šiuo teiginiu. Iš karto po jų atsiradimo jie tapo dominuojančia fotosintetinių organizmų grupe, gaminančia deguonį, angliavandenilius ir kitus organinius junginius. Būtent šių organizmų dėka pasikeitė kokybinė Žemės atmosferos sudėtis, kurioje palaipsniui kaupėsi deguonis ir sumažėjo anglies dioksido. Taip pat šios grupės atstovai buvo užfiksuoti dėl endosimbiozės, tapę augalų ir kitų eukariotų chloroplastais, leidžiančiais jiems atlikti fotosintezę. Melsvabakterijos yra didžiausia ir svarbiausia gyvų organizmų grupė Žemėje pagal poveikį biosferai, kuri sudaro 90% visos biosferos gyvosios masės.

gyvybės formų

Cianobakterijos apima vienaląstes, kolonijines ir siūlines formas. Kai kurie gijiniai cianofitai sudaro diferencijuotas azotą fiksuojančias ląsteles, vadinamas heterocistomis, ir miegančias ląsteles arba sporas, vadinamas akinetais. Kiekviena ląstelė paprastai turi storas, želatines ląstelių sieneles, kurios neigiamai nusidažo gramui. Vidutinis ląstelės dydis yra 2 µm. Jie išsiskiria gebėjimu pritaikyti fotosintetinių pigmentų sudėtį prie spektrinės šviesos sudėties, todėl jų spalva svyruoja nuo ryškiai žalios iki tamsiai mėlynos.

Judėjimas

Melsvabakterijos neturi žvynelių, tačiau kai kurios iš jų gali judėti paviršiais, naudodamos bakterijų sklandymą. Daugelis kitų taip pat turi galimybę judėti, tačiau šio reiškinio mechanizmas vis dar neturi paaiškinimo.

Aplinka ir ekologija

Dauguma rūšių randamos gėlame vandenyje, o kitos gyvena jūrose, drėgnoje dirvoje ar net ant laikinai drėgnų uolų sausringose ​​vietose. Kai kurie užmezga simbiotinius ryšius su kerpėmis, augalais, rezistentais ar kempinėlėmis ir suteikia jų simbiontą su fotosintezės produktais. Kai kurie gyvena tinginių kailiais, suteikdami kamufliažinę spalvą. Melsvai mėlynos bakterijos sudaro didelę vandenyno fitoplanktono dalį. Gali sudaryti storus bakterinius kilimėlius. Kai kurios rūšys yra toksiškos (labiausiai ištirtas toksinas yra mikrocistinas, kurį gamina, pavyzdžiui, rūšis Microcystis aeruginosa) arba sąlyginai patogeniškas (Anabaena sp.) Pagrindiniai vandens žydėjimo dalyviai sukelia masines žuvų žūtis ir gyvūnų bei žmonių nuodijimus, pavyzdžiui, kai vanduo žydi Ukrainos rezervuaruose. Cianobakterijos yra unikali ekologinė grupė, apjungianti gebėjimą fotosintetiniu būdu gaminti deguonį ir fiksuoti atmosferos azotą (2/3 tirtų rūšių).

fiziologija

Fotosintezė cianobakterijose paprastai naudoja vandenį kaip elektronų donorą ir kaip šalutinį produktą gamina deguonį, tačiau kai kurios taip pat gali naudoti vandenilio sulfidą, kaip pasitaiko tarp kitų fotosintetinių bakterijų. Anglies dioksidas sumažinamas, todėl per Calvin ciklą susidaro angliavandeniai. Daugumoje formų fotosintezės organai randami ląstelės membranos raukšlėse, vadinamose tilakoidais. Didelis deguonies kiekis atmosferoje buvo sukurtas dėl senovės cianobakterijų veiksmų. Dėl savo gebėjimo jungtis aerobinėmis sąlygomis jie dažnai sutinkami kaip simbiontai su daugeliu kitų organizmų grupių, tokių kaip grybai (kerpės), koralai, paparčiai (Azolla), žydintys augalai (Gunnera) ir kt. Cianobakterijos yra vienintelė organizmų grupė, galinti fiksuoti azotą ir anglį aerobinėmis sąlygomis, o tai gali būti atsakinga už jų evoliucinę ir ekologinę sėkmę.

Melsvabakterijos turi visavertį fotosintezės aparatą, būdingą rūgštį matančiai fotosintezei. Fotosintezės elektronų transportavimo grandinė apima fotosistemą (PS)-II b6f-citochromo kompleksą ir PS-I. Galutinis elektronų akceptorius yra ferredoksinas, elektronų donoras yra vanduo, jis yra suskaidytas vandens oksidacijos sistemoje, panašiai kaip tokia aukštesniųjų augalų sistema. Svitlazbiruchi kompleksus reprezentuoja specialūs pigmentai - fikobilinai, surinkti (kaip ir raudondumbliuose) fikobilisomose. Išjungtas PS-II gali naudoti kitus egzogeninius elektronų donorus, išskyrus vandenį: redukuotus sieros junginius, organines medžiagas ciklinio elektronų perdavimo sistemoje, dalyvaujant PS-I. Tačiau šio fotosintezės būdo efektyvumas yra mažas ir jis daugiausia naudojamas išgyventi nepalankiomis sąlygomis.

Cianobakterijos išsiskiria itin išvystyta citoplazminės membranos (CPM) tarpląstelinių raukšlių sistema – tildakoidiv; buvo daromos prielaidos apie galimą su membrana nesusijusių tilakoidų sistemos egzistavimą, kuri iki šiol buvo laikoma neįmanoma prokariotuose. Sukaupta fotosintezės energija naudojama tamsiuosiuose fotosintezės procesuose organinėms medžiagoms gaminti iš atmosferos CO2.

Dauguma cianobakterijų yra privalomi fototrofai, kurie gali trumpai egzistuoti dėl šviesoje susikaupusio glikogeno skaidymo oksidaciniame pentozės fosfato cikle ir glikolizės procese (abejotina, ar vien glikolizės pakanka gyvybinei veiklai palaikyti ). Trikarboksirūgšties ciklas (TCA) negali būti naudojamas energijai gauti, jei nėra α-ketoglutarato dehidrogenazės. Visų pirma „sulaužytas“ TCA lemia tai, kad cianobakterijoms būdingas padidėjęs metabolitų eksportas į aplinką.

Azoto fiksavimą užtikrina fermentas azotogenazė, kuris yra labai jautrus molekuliniam deguoniui. Kadangi fotosintezės metu išsiskiria deguonis, melsvadumblių evoliucijoje buvo įgyvendintos dvi strategijos: šių procesų erdvinis ir laikinis atskyrimas. Vienaląsčių cianobakterijų atveju fotosintezės aktyvumo pikas stebimas šviesoje, o azoto – tamsoje. Procesas yra genetiškai reguliuojamas transkripcijos lygiu; cianobakterijos yra vieninteliai prokariotai, kuriuose įrodytas cirkadinis ritmas (o paros ciklo trukmė gali viršyti gyvavimo ciklo trukmę!) Gijinėse cianobakterijose azoto fiksacijos procesas yra lokalizuotas specializuotose galinėse diferencijuotose ląstelėse - heterocistos, kurios išsiskiria storomis ląstelių stunkomis, kurios neleidžia prasiskverbti deguoniui. Kai aplinkoje trūksta surišto azoto, kolonijoje yra 5-15% heterocistų. PS-II yra sumažintas heterocistose. Heterocistos organines medžiagas gauna iš fotosintetinių kolonijos narių. Sukauptas surištas azotas kaupiasi cianoficino granulėse arba eksportuojamas kaip glutamo rūgštis.

Santykiai chloroplastuose

Chloroplastai randami eukariotuose (dumbliuose ir aukštesniuosiuose augaluose), labiau tikėtina, kad yra sumažintos endosimbiotinės cianobakterijos. Šią endosimbiotinę teoriją palaiko struktūriniai ir genetiniai panašumai. Pirminiai chloroplastai randami tarp žaliųjų augalų, kur juose yra chlorofilo b, ir tarp raudonųjų dumblių bei glaukofitų, kur jonai turi fikobilinų. Dabar manoma, kad šie chloroplastai tikriausiai turėjo bendrą kilmę. Kiti dumbliai tikriausiai paėmė chloroplastus iš šių formų per antrinę endosimbiozę arba maistą.

Reikšmė

Melsvabakterijos, pagal visuotinai priimtą versiją, buvo šiuolaikinės deguonies turinčios atmosferos Žemėje „sukūrėjos“ (pagal kitą teoriją atmosferos deguonis turi geologinę kilmę), dėl kurios įvyko pirmoji gamtos istorijoje pasaulinė ekologinė katastrofa ir dramatiški pokyčiai biosferoje. Dabar cianobakterijos, kurios yra reikšminga vandenyno planktono dalis, yra daugumos mitybos grandinių pradžioje ir gamina didžiąją dalį deguonies (daugiau nei 90%, tačiau šį skaičių pripažįsta ne visi tyrinėtojai). Melsvabakterija Synechocystis tapo pirmuoju fotosintetiniu organizmu, kurio genomas buvo visiškai dekoduotas (1996 m. Kazusos tyrimų institutas, Japonija). Šiuo metu cianobakterijos yra svarbiausi pavyzdiniai biologijos tyrimų objektai. Pietų Amerikoje ir Kinijoje Spirulina ir Nostoc genčių bakterijos naudojamos maistui, džiovinimui ir miltų ruošimui, nes trūksta kitokio maisto. Jiems priskiriamos gydomosios ir gydomosios savybės, tačiau jos dar nepatvirtintos. Svarstomas cianobakterijų panaudojimas kuriant uždarus gyvybės palaikymo ciklus arba kaip masinį pašarą/maisto priedą.
Tam tikros cianobakterijos gamina cianotoksinus, tokius kaip toksoidas-a, toksoidas-as, apliziatoksinas, domoinė rūgštis, mikrocistinas LR, noduralinas R (iš Nodularia) arba saksitoksinas. Bent vienas antrinis metabolitas, cianovirinas, turi anti-ŽIV aktyvumą. Žr. hipolitus, kuriuose pateikiamas cianobakterijų, gyvenančių ekstremalioje aplinkoje, pavyzdys.

Melsvadumbliai apima didelę organizmų grupę, kuri sujungia prokariotinę ląstelės struktūrą su galimybe vykdyti fotosintezę, kurią lydi O 2 išsiskyrimas, būdingas skirtingoms dumblių ir aukštesniųjų augalų grupėms. Dėl skirtingų karalysčių ar net laukinės gamtos superkaralysčių organizmams būdingų savybių derinys cianobakterijos tapo kovos objektu dėl priklausymo žemesniems augalams (dumbliams) arba bakterijoms (prokariotams).

Melsvadumblių (melsvadumblių) padėties gyvojo pasaulio sistemoje klausimas turi ilgą ir prieštaringą istoriją. Ilgą laiką jie buvo laikomi viena iš žemesniųjų augalų grupių, todėl taksonomija buvo atliekama pagal Tarptautinio botanikos nomenklatūros kodekso taisykles. Ir tik 60-aisiais. XX amžiuje, kai buvo nustatytas aiškus skirtumas tarp prokariotinių ir eukariotinių ląstelių organizavimo tipų ir tuo remdamiesi K. van Niel ir R. Steinier suformulavo bakterijų, kaip organizmų, turinčių prokariotinės ląstelės struktūrą, apibrėžimą, iškilo klausimas, kaip jį peržiūrėti. melsvadumblių padėtis gyvų organizmų sistemoje.

Šiuolaikiniais metodais tiriant melsvadumblių ląstelių citologiją, prieita neabejotina išvada, kad šie organizmai taip pat yra tipiški prokariotai. Dėl to R. Steinier pasiūlė atsisakyti pavadinimo „mėlynadumbliai“ ir vadinti šiuos organizmus „cianobakterijomis“ – terminu, atspindinčiu tikrąją jų biologinę prigimtį. Dėl cianobakterijų susijungimo su likusiais prokariotais mokslininkai buvo priversti peržiūrėti esamą šių organizmų klasifikaciją ir pajungti ją Tarptautinio bakterijų nomenklatūros kodekso taisyklėms.

Ilgą laiką algologai aprašė apie 170 melsvadumblių genčių ir daugiau nei 1000 rūšių. Šiuo metu vyksta darbas siekiant sukurti naują cianobakterijų taksonomiją, pagrįstą grynųjų kultūrų tyrimais. Jau gauta daugiau nei 300 grynų cianobakterijų padermių. Klasifikavimui buvo naudojami pastovūs morfologiniai požymiai, kultūros raidos dėsniai, ląstelių ultrastruktūros ypatumai, genomo dydžio ir nukleotidų charakteristikos, anglies ir azoto apykaitos ypatybės ir daugybė kitų.

Cianobakterijos yra morfologiškai įvairi gramneigiamų eubakterijų grupė, įskaitant vienaląstes, kolonijines ir daugialąstes formas. Pastarajame struktūros vienetas yra siūlas (trichomas arba siūlas). Siūlai yra paprasti arba šakojasi. Paprasti siūlai susideda iš vienos eilės ląstelių (vienos eilės trichomų), kurių dydis, forma ir struktūra yra vienodi, arba ląstelės, kurios skiriasi šiais parametrais. Išsišakojusios trichomos atsiranda dėl įvairių priežasčių, todėl atskiriamas klaidingas ir tikras išsišakojimas. Trichomo ląstelių gebėjimas dalytis skirtingose ​​plokštumose lemia tikrą išsišakojimą, dėl kurio susidaro kelių eilių trichomai arba vienos eilės gijos su vienos eilės šoninėmis šakomis. Klaidingas trichomų išsišakojimas nėra susijęs su ląstelių dalijimosi siūle ypatumais, bet yra skirtingų gijų tvirtinimo arba sujungimo kampu vienas kito atžvilgiu rezultatas.

Per gyvavimo ciklą kai kurios cianobakterijos suformuoja diferencijuotas pavienes ląsteles arba trumpus siūlus, kurie tarnauja dauginimuisi (baeocitai, hormogonijos), išgyvenimui nepalankiomis sąlygomis (sporos arba akinetės) arba azoto fiksacijai aerobinėmis sąlygomis (heterocistos). Išsamesnis skirtingų cianobakterijų formų aprašymas pateikiamas žemiau, aprašant jų taksonomiją ir azoto fiksavimo procesą. Trumpas akinetų aprašymas pateikiamas Ch. 5. Skirtingiems šios grupės atstovams būdingas gebėjimas čiuožti. Jis būdingas tiek siūlinėms formoms (trichomai ir (arba) hormogonijai), tiek vienaląsčioms formoms (baeocitams).

Yra įvairių cianobakterijų dauginimosi būdų. Ląstelių dalijimasis vyksta lygiu dvejetainiu dalijimusi, kartu susidaro skersinė pertvara arba susiaurėjimas; nevienodas dvejetainis dalijimasis (pumpuravimas); daugybinis padalijimas (žr. 20 pav., REKLAMA). Dvejetainis dalijimasis gali įvykti tik vienoje plokštumoje, o tai vienaląsčių formų formomis veda į ląstelių grandinės susidarymą, o gijinėse formose - vienos eilės trichomo pailgėjimą. Dalijantis keliomis plokštumomis vienaląstėse melsvabakteriose susidaro taisyklingos ar netaisyklingos formos sankaupos, o siūlinėse bakterijose – kelių eilių trichomas (jei taip gali dalytis beveik visos gijos vegetatyvinės ląstelės) arba vienos eilės trichomas su šoninėmis vienaeilių šakomis (jei gebėjimas dalytis skirtingose ​​plokštumose atskleidžia tik atskiras sriegio ląsteles). Gijinių formų dauginimasis taip pat atliekamas naudojant trichomų fragmentus, susidedančius iš vienos ar daugiau ląstelių, kai kuriose - taip pat ir hormogonijomis, kurios įvairiais būdais skiriasi nuo trichomų, ir dėl akinetų dygimo palankiomis. sąlygos.

Pradėjus melsvadumblių klasifikavimą pagal Tarptautinio bakterijų nomenklatūros kodekso taisykles, buvo nustatytos 5 pagrindinės taksonominės grupės pagal kategorijų eiles, kurios skiriasi morfologiniais požymiais (27 lentelė). Nustatytoms gentims apibūdinti taip pat naudojami duomenys, gauti tiriant ląstelių ultrastruktūrą, genetinę medžiagą, fiziologines ir biochemines savybes.

Chroococcales kategorijai priklauso vienaląstės melsvabakterijos, kurios egzistuoja kaip pavienės ląstelės arba sudaro kolonijas (80 pav.). Daugumai šios grupės atstovų būdingas apvalkalų, supančių kiekvieną ląstelę, susidarymas ir, be to, ląstelių grupių sulaikymas, t.y., dalyvauja formuojant kolonijas. Cianobakterijos, kurių ląstelės nesudaro apvalkalų, lengvai suyra į atskiras ląsteles. Dauginimasis vyksta dvejetainiu dalijimusi vienoje ar keliose plokštumose, taip pat pumpuravimo būdu.

27 lentelė. Pagrindinės cianobakterijų taksonominės grupės

Žmonės dažniausiai intuityviai supranta juos supantį pasaulį. Tačiau Žemėje yra ir mikroskopinių būtybių, kurių plika akimi nematyti. Tiriant jas kyla klausimų: kas yra šios bakterijos ir melsvadumbliai? Kuo jie skiriasi nuo virusų?

Prisiminkime pagrindus

Bakterijos yra vienaląsčių mikroorganizmų grupė, kuriai trūksta apvalkalo ląstelės branduolio. Bakterijos būna įvairių formų. Jie skirstomi į tokius tipus kaip:

• cocci (sferiniai);
• bacilos (lazdelės formos);
• spirochetos (spiralės);
• vingiuota: vibrios (kablelio pavidalu).

Pagal mitybos būdus galima išskirti heterotrofinius ir autotrofinius organizmus. Pastarieji gyvena iš neorganinių medžiagų, kurias pasigamina patys, naudodamiesi cheminių reakcijų energija.

Taip pat galima išskirti kitas klasifikacijas. Pavyzdžiui, jie atskiriami pagal dažymą arba nesidažymą pagal Gramo metodą. Norėdami tai padaryti, bakterijos apdorojamos specialiais dažais, tada patikrinama, ar po plovimo jos nusispalvina, ar ne. Jei jie nepakeičia spalvos, tada jie vadinami gramteigiamais, o kitu atveju - gramneigiamieji. Pirmajai grupei priklauso dauguma patogeninių bakterijų. Į antrąjį – pavyzdžiui, melsvadumblių.

archebakterijos

Atskirai išsiskiria archebakterijos (arba archaea, Archaebacteria). Tai prokariotai (jiems trūksta branduolio). Archebakterijos ir bakterijos turi tam tikrų panašumų. Pavyzdžiui, juos sujungia panašaus dydžio ir formos ląstelės. Tačiau nepaisant išorinio panašumo į bakterijas, tam tikra prasme (genų dalimi) archebakterijos labiau primena eukariotus. Yra daugiau nei 40 archebakterijų rūšių.

Bakterijos ir virusai

Kasdieniame gyvenime šios sąvokos dažnai neskiriamos. Nors iš tikrųjų skirtumas yra didžiulis:

Virusus nuo bakterijų svarbu atskirti jau vien dėl to, kad dėl šių organizmų veikimo sukeltos ligos gydomos skirtingai. Pavyzdžiui, antibiotikai neveikia sergant virusinėmis infekcijomis.

Cianobakterijos ir jų savybės

Cianobakterijos yra gramneigiamų bakterijų grupė, galinti fotosintezuoti išskirdama deguonį. Lotyniškai pavadinimas parašytas kaip Cyanobacteria. Melsvadumbliai yra melsvadumbliai.

Remiantis šiuolaikiniu mokslu, cianobakterijos atsirado maždaug prieš 3 milijardus metų. Tai ląstelės su daugiasluoksnėmis sienelėmis, sudarytos iš netirpių polisacharidų. Šios ląstelės neturi branduolių ar chloroplastų. Yra ir vienišių, ir kolonijinių formų.

Cianobakterijos yra fotoautotrofai, gali sintetinti angliavandenius. Kaip ir žali augalai, naudojant šviesos energiją, jie gali suskaidyti vandens molekules. Proceso metu susidaro vandenilis ir laisvas deguonis. Be to, pakankamai daug melsvadumblių sugeba fiksuoti atmosferos azotą, kurį toliau suvartoja gyvūnai ir augalai, tai yra, jos gali chemosintezei.

Melsvabakterių spalvą lemia ląstelėse esantys pigmentai:

• chlorofilas - žalias;
• fikocianinas - mėlynas;
• fikoeritrinas - raudonas;
• karotinoidai yra geltoni.

Spalva gali skirtis nuo melsvai žalios iki rusvos.

Pagrindinis skirtumas nuo bakterijų yra fotosintezė su deguonies išsiskyrimu.

Dauginimasis ir sporuliacija

Daugeliu atvejų cianobakterijos dauginasi paprasto ląstelių dalijimosi būdu. Vienaląsčių formų gyvenimo ciklas palankiomis sąlygomis yra apie 6-12 valandų.

Esant nepalankioms aplinkos sąlygoms, kai kurios melsvabakterių rūšys gali suformuoti sporas. Tuo pačiu metu ląstelėje mažėja vandens kiekis, storėja apvalkalas. Dėl rezervinių medžiagų sporos gali ilgai išbūti nepalankiomis sąlygomis ir be vandens. Susidarius palankioms sąlygoms, iš sporos atsiranda ramybės būsenos ląstelė.

buveines

Dažniausiai cianobakterijų galima rasti vandens telkiniuose, kuriuose gausu organinių medžiagų. Kai kurios rūšys taip pat gyvena labai druskinguose ežeruose. Jie taip pat randami dirvožemyje, kaip simbiozių dalyviai (pavyzdžiui, kerpėse)

Žymūs atstovai

• Osciliatoriai. Gyvena gėlame vandenyje.
• Nostoc. Kolonijinė forma taip pat gyvena gėlame vandenyje. Kinijoje ir Japonijoje jis valgomas.

1

Skirtumai nuo bakterijų

Negali įsisavinti organinių medžiagų
egzogeniniai junginiai
Dviejų fotosistemų, esančių ant
specializuotų konstrukcijų membranos -
tilakoidai.
Galimybė dviejų
vienas kitą paneigiantys procesai – deguonis
fotosintezė ir anaerobinė azoto fiksacija
Žvynelinių ar žvynelių stadijų nebuvimas.
2

Morfologiškai jie vaizduojami šiomis formomis:

Vienaląsčiai. Atskirai
ląstelės funkcionuoja kaip
nepriklausomi organizmai.
Kolonijinis. atskiros ląstelės
susijungę į kolonijas, kuriose
rišamoji medžiaga yra
gleivės.
Vienaląsčių ir
kolonijinis
formos turi
coccoid tipo
organizacijos, skirtos
kam
charakteristika
nejudėdamas,
apsirengęs
kriauklės
ląstelės.
3

pavienių ląstelių
Sinekocistis
(Chrookokai)
Mikrocistinės kolonijos
(Chrookokai)
4

Daugialąstė.
Jie turi filamentinio tipo organizaciją.
Šių cianidų morfologinis vienetas
yra trichomas - siūlinis darinys,
susidedantis iš kelių eilučių simbolių
(per plazmodesmą -
mikroskopiniai plazmos tilteliai)
sujungtos ląstelės. Trichomai gali būti
šakotas ir nešakotas.
5

Trichomai daugialąsčių formų

Šakės, pavyzdžiui,
Fischielopsis (Stigonematales)
Neišsišakojęs, pvz.
Anaebena (Nostocales)
6

Trichomų tipai pagal ląstelių diferenciaciją

Homocitai – visi
ląstelės yra vienodos
forma ir funkcija
heterocitinės – ląstelės
skirtingos formos ir
funkcijas
7

Heterocitinių trichomų ląstelės

Vegetatyvinis (tas pats kaip ir homocitinis
trichomes)
Akinetes (ilsintis sporos) – būtinas
veisimui
Heterocistos – atsakingos už fiksaciją
atmosferos azoto.
viršutinės ląstelės. Tik morfologinėje
progresyvios formos. Augimas vyksta jų sąskaita
sunkiausia atskirti
talis.
8

ląstelių sienelės

Nuo 35 iki 50 nm. Storiausias akineta ir
heterocista. Savo struktūra panaši į
gramneigiamos bakterijos.
Mureinas yra specifinis peptidoglikanas. At
kai kuriose rūšyse yra kalcio nuosėdų. At
daug - gleivinės ir dangteliai.
9

10. Mureinas

10

11. Atsarginės medžiagos

Į glikogeną panašus polisacharidas
Cianoficinas yra azoto turintis polipeptidas.
Aptinkama tik melsvadumbliuose
11

12. Cianobakterijos neturi:

Pilni chloroplastai
Mitochondrijos
Branduoliai
12

13. Pigmentai

Chlorofilas a (prochlorofilo dumbliuose
randamas chlorofilas b.
karotinoidai (beta karotinas ir zeaksantinas,
specifiniai karotenoidai -
mixoksantofilas, oscilaksantinas,
kaksantinas ir echinenonas).
Fikobilinai (prochlorofilo sudėtyje nėra
dumbliai): fikocianinas, alofikocianinas ir
fikoeritrinas. Veikia tik kartu su
baltymai.
Scytomin (ne visi) – įsigeria į
ultravioletinė spektro dalis (212 - 300 nm).
13

14. Dauginimas

Ląstelių dalijimasis.
Gonidijų pagalba (endosporos - jei viduje
motininė ląstelė, egzosporos (baeocitai) – jei
lauke).
Filamentinis – su hormogonijų pagalba. Paprastai skilimas yra
heterocistomis (pačios heterocistos to nepajėgia
veisimas!)
Akinetami – ginčai.
Nėra tipiško lytinio dauginimosi. Yra
paraseksualiniai procesai, kurių metu vyksta mainai
genomai skirtingose ​​ląstelėse.
14

15. Chroococcales (Chroococcales)

15

16.

16

17.

17

18. Pleurocapsal orderis (Pleurocapsales)

18

19. Užsakyti Oscilatorium (Oscillaroriales)

19

20. Nostocales ordinas

20

21. Nostoc paludosum

21

22. Nodularia spumigena

22

23.

23

24. Užsakyti Stigonematales

24

25. Melsvadumblių vertė gamtoje ir žmogaus gyvenime:

Deguonies ir ozono sluoksnio atsiradimas.
Suvaidino vaidmenį kuriant uolas ir
dirvožemio susidarymas.
Jie yra kerpinio talio komponentai.
pirminiai gamintojai.
"Vandens žydėjimas"
Auginamas kaip šaltinis

Jie naudojami kaip bandomieji objektai.
Taikymas dirbamos žemės trąšoms kaip
25
azoto šaltinis.

26. Melsvadumblių buveinės

gėlo vandens
Jūros
dirvožemis, akmenys
Kai kurių vėliavėlių simbiontai,
šaknys ir kt.
26

27.

Žydinčios mikrocistos
Cianobakterinis kilimėlis (sinekocistis)
Melsvabakterinio kilimėlio pjūvis
27

28. EUGLEN DUMBLIS - EUGLENOPHYTA

Pigmentai:
Chlorofilai "a" ir "b"
karotinoidų
Atsarginė medžiaga:
paramilonas
Daug euglenos chloroplastų
Nr
Apie 1000 rūšių.
Dauguma yra monadinių, yra ir kokoidinių, ir
ameboidas.

29.

Kūnas yra padengtas sruogeliu – elastingu baltymu
protoplasto sluoksnis po plazmolema – tai leidžia
daryti ropojančius judesius

30. euglenoidų ląstelių sandara

31. Euglena

32. Fakas

33. Trachelomonas

34. EUGLENINIŲ DUMBLIŲ REIKŠMĖ

Dalyvaukite savaiminio vandens valymo procese
Vandens taršos rodikliai
Fotosintezės, struktūrų tyrimo objektai
chromatoforai, fototaksė, žvynelių judėjimas
Jie tiria antibiotikų, herbicidų poveikį,
augimo medžiagos
Jie naudojami kiekybiniam įvertinimui
vitaminas B12

35. Žalieji dumbliai (Chlorophyta)

35

36. Žaliųjų dumblių talijų organizavimo rūšys

Monadinis
palmeloidas
kokodas
siūlinis
Daugiagijinis (heterotricinis)
Parenchiminė
Pseunoparenchiminė
Sifonas. Dažniausiai žalia, kai kurios geltonai žalios spalvos
Charofitinis.
Sifonokladas. Tik žalia
Sarcinoidas.
!!! Rizopoidinė talio organizacija žaliuosiuose dumbliuose nėra
atrado!!!
36

37. Statinio ypatumai

Ląstelių membrana yra standi, dažniausiai celiuliozė. Taip atsitinka ir
peptidoglikanas; spropelinis (skilimo produktas
karotinoidų, aukštesniuose augaluose – yra apvalkalo dalis
žiedadulkės).
Atsarginis produktas, krakmolas, nusėda chloroplasto viduje (apie
pirenoidas ir stromoje). Tačiau ne visi. Dasikladovy - inulinas. At
kai kurie (pavyzdžiui, Dunaliella genties atstovai – lipidai).
Paprastai yra tik vienas chloroplastas. esančios ląstelės centre. Bet yra
chloroplastų skaičiaus ir vietos išimtys
ląstelė. Chloroplastai yra žali.
Stigma (šviesai jautri akis) yra chloroplasto viduje ir nėra
susijęs su žvynelių aparatu.
Dauguma rūšių turi didelę tarpląstelinę vakuolę su
ląstelių sultys.
Judrios rūšys turi vėliavėles, jų skaičius skiriasi.
37

38. Fotosintetiniai pigmentai

Chlorofilas a
Chlorofilas b
karotinoidai (alfa ir beta karotinas,
liuteinas, neoksantinas, zeaksantinas ir kt.)
38

39. Dauginimasis

Aseksualus (ląstelių dalijimasis į dvi dalis,
nejudrios aplanosporos,
mobilios zoosporos).
Vegetatyvinis (sriegių plyšimas).
Seksualinė (izogamija, heterogamija, oogamija)
dažniausiai konjugacija).
Gyvenimo ciklai: zigotinė redukcijos,
sporinė redukcija (su heteromorfine
kartos kaita).
39

40. Kuo skiriasi Chlorophyta poskyriai?

Žvynelinės aparato ypatybės.
mitozės ypatybės.
citokinezės ypatybės.
medžiagų apykaitos ypatybės.
40

41.

41

42. Chlorophytina poskyris

Prasinofitų klasė (Prasinophyceae)
Tinkamų žaliųjų dumblių klasė
(Chlorophyceae)
Trebouxiaceae klasė (Trebouxiphyceae)
Ulva klasė (Ulvophyceae)
42

43. Prasinofitų klasė (Prasinophyceae)

Laisvai gyvenantys jūrų gyventojai ir
gėlo vandens rezervuarai
Tetraselmis sp.
Klasė apima formas: monadinę,
retai palmellodai ir kokodai
formų
43

44. Žalieji dumbliai (Chlorophyceae)

Talio organizavimo tipai: monadinis,
palmelioidinis, kokoidinis, siūlinis,
heterotrichinė.
Mitozės metu neišsaugomas telofazės kūnas, gijos
verpstės visada sutrumpėja anafazėje.
Ląstelių dalijimasis visada vyksta su vagele
arba plokštelės formavimas dalyvaujant
fikoplastas (mikrotubulių plokštelės). Dėl
tokios struktūros buvimas, daroma prielaida, kad
ši klasė yra aklavietės evoliucijos atšaka.
Gyvenimo ciklai haploidiniai ir zigotiniai
44
sumažinimas.

45. Užsisakykite „Volvox“ („Volvocales“)

Vienaląstės, kolonijinės ir cenobialinės monadinės formos.
Esant nepalankioms sąlygoms – palmelioidinė būsena.
45
Dauginimasis: vegetatyvinis, nelytinis, seksualinis - izogamija (rečiau hetero- ir oogam

46.

Dunaliella salina
46

47.

Hematococcus pluvialis
Chlamydomonas reinhardtii
47

48. Chlorokokų būrys (Chlorococcales)

Coccoid formuojasi kaip vienaląsčiai,
taip pat kolonijinis.
Chloroccum acidum
Nelytinis dauginimasis – žvyneliais
zoosporos ir autosporos. seksualinis procesas
izogaminis, oogaminis ir heterogaminis.
Hidrodikcija sp.
48

49.

Scenedesmus quadricauda
Pediastrumas
49

50. Oedogoniales ordinas

Filamentinis talio organizacijos tipas.
Siūlai dažnai šakojasi.
nelytinis dauginimasis -
zoosporos. Seksualinis procesas yra oogaminis.
50

51. Chaetoforalių ordinas

Įvairūs taliai
Fritschiella tuberosa
Iso-, hetero- ir oogamija
51

52.

52

53. Trebouxiaceae klasė (Trebouxiphyceae)

Eremosphaera viridis
Kokoidinis, siūlinis ir sluoksninis.
Nelytinis dauginimasis – autosporos, ląstelių dalijimasis
. Seksualinis procesas yra oogaminis.
Prasiola stiputata
53

54. Ulvophyceae klasė ulotrix (Ulothicales)

.
Ulva klasė (Ulvophyceae)
Užsisakykite ulotrix
(ulotrikalai)
Talus kokosinis, siūlinis, sluoksninis.
Nelytinis dauginimasis vyksta autosporomis, lytinis procesas – izogaminis.
54

55. Užsisakykite Ulvae (Ulvales)

Talas sluoksninis arba vamzdinis
Nelytinis dauginimasis – zoosporomis, vegetatyvinis – talo atkarpomis.
Seksualinis procesas yra izogaminis ir heterogaminis.
55

56. Bryopsidal order (Bryopsidales)

Caulerpa
Bryopsis
Sifoninis talas.
Nėra radialinės simetrijos.
Nelytinis dauginimasis beveik nevyksta.
Seksualinis procesas heterogaminis, rečiau izogamiškas.
Kodis
56

57. Dasicladales ordinas (Dasicladales)

Seksualinis procesas yra izogamiškas.
Sifoninis talas.
su radialine simetrija.
57

58. Sifonokladų ordinas (Siphonocladales)

Talis sifonokladalinis
Kladofora
Nelytinis dauginimasis – zoosporos
Seksualinis procesas yra heterogamiškas.
58

59. Charophytina poskyris

Trentepoliaceae klasė (Trentepohliophyceae)
Klebsormidijų klasė (Klebsormidiophyceae)
Konjugato arba jungties klasė
(Zygnematophyceae, Conjugatophyceae)
Characeae klasė (Charophyceae)
59

60. Trentepoliaceae klasė (Trentepohliophyceae)

Talis heterotrichinis, bet sumažintas
Nelytinis dauginimasis vyksta zoosporomis.
Vegetatyvinis – pagrindinis.
60

61. Klebsormidijų (Klebsormidiophyceae) klasė Klebsormidia

Kokoidinis, sarkinoidinis ir siūlinis talis.
Nelytinis dauginimasis – zoosporos.
Vegetatyvinis.
61

62. Coleochaetales (Coleochaetales)

Siūlinis talis.
Nelytinis dauginimasis – zoosporos
Seksualinis procesas yra oogaminis.
62

63. Konjugatų arba jungčių klasė (Zygnematophyceae, Conjugatophyceae) Zygnematales būrys

Vienaląstės ir siūlinės formos.
Vegetatyvinis.
Seksualinis procesas yra konjugacija.
63

64. Desmidial tvarka (Desmidiales)

Vegetatyvinis.
Vienaląstės ir siūlinės formos.
Cosmarium
Seksualinis procesas yra konjugacija.
Straurastum
64

65. Charophyceae klasė

Talis yra heterotrichinis, komplikuotas.
Vegetatyvinis mazgelių pagalba, seksualinis procesas komplikuojasi.
65

66. Žaliųjų dumblių vertė gamtoje ir žmogaus gyvenime

pirminiai gamintojai. Maisto pagrindas
grandines.
deguonies gamintojai.
Bandomieji objektai.
Auginamas dėl
biologiškai aktyvių medžiagų.
tarnauti kaip maistas žmonėms ir
ūkio gyvūnai.
66

67. Buveinės

Jūros
gėlo vandens
Ant medžių, pastatų.
Dirvožemis

Virusai, bakterijos, cianobakterijos

Šiuolaikinėje biologijoje virusai laikomi viena iš penkių laukinės gamtos karalysčių. Juos 1892 metais atrado rusų mokslininkas D.I. Ivanovskis. Šį terminą 1899 m. pasiūlė M. Beijerink. Virusai yra neląstelinės gyvybės formos, užimančios tarpinę padėtį tarp gyvosios ir negyvos medžiagos. Jie sudaryti iš DNR (arba RNR) ir baltymų ir negali savarankiškai sintezuoti baltymų. Jie pasižymi gyvų organizmų savybėmis tik tada, kai yra pro- arba eukariotų ląstelėse ir naudoja savo medžiagų apykaitą savo pačių dauginimuisi.

Virusų dydžiai yra nuo 15 iki 2000 nm. Šerdyje yra genetinė medžiaga (DNR arba RNR). Pagal struktūrą ir dydį virusai skirstomi į paprastus (adenovirusus) ir kompleksinius (raupų, herpeso, gripo). Iš tikrųjų yra virusai ir bakteriofagai – bakteriniai virusai (1917 m. aprašė F. D „Erelle). Litiniai ir latentiniai virusai randami pagal jų poveikį šeimininko ląstelėms. Išorėje virusas yra padengtas baltyminiu apvalkalu – kapsidu, kuris atlieka apsaugines funkcijas. Virusai yra sudėtingesnės struktūros, taip pat gali turėti angliavandenių ir lipidų fragmentus.

Viruso genomas patenka į bakteriją dėl specifinės (arba nespecifinės) bakteriofago absorbcijos ant šeimininko ląstelės. Virusinė nukleorūgštis „įšvirkščiama“ į ląstelę, o baltymas lieka ant ląstelės sienelės.

DNR turintys virusai (raupai, pūslelinė) naudoja šeimininko ląstelės metabolizmą, kad sintetintų savo mRNR ir baltymus. RNR turintys virusai (AIDS, gripas) arba inicijuoja viruso RNR ir jo baltymo sintezę, arba, fermentų – atvirkštinės transkriptazės arba atvirkštinės transkriptazės dėka, pirmiausia susintetina DNR, o po to viruso RNR ir baltymą. Taigi viruso genomas, integruodamasis į paveldimą ląstelės šeimininkės aparatą, jį keičia ir nukreipia viruso komponentų sintezę. Naujai susintetintos viruso dalelės palieka ląstelę šeimininką ir įsiveržia į kitas (gretimas) ląsteles.

Saugodamos save nuo virusų, ląstelės gamina apsauginį baltymą – interferoną, kuris slopina naujų viruso dalelių sintezę. Interferonas vartojamas tam tikrų virusinių ligų gydymui ir profilaktikai. Žmogaus organizmas priešinasi virusų veikimui gamindamas antikūnus. Tačiau kai kuriems virusams, pavyzdžiui, onkogeniniams ar AIDS virusams, specifinių antikūnų nėra. Ši aplinkybė apsunkina vakcinų kūrimą.

Bakterijos yra seniausi prokariotiniai ląsteliniai organizmai, labiausiai paplitę gamtoje. Jie atlieka svarbų vaidmenį kaip organinių medžiagų skaidytojai, azoto fiksatoriai, yra gyvūnų ir žmonių ligų sukėlėjai. Medicinoje bakterijos naudojamos antibiotikų (streptomicino, tetraciklino, gramicidino) gamybai, maisto pramonėje – pieno rūgšties produktams, alkoholiams gaminti. Bakterijos taip pat yra genų inžinerijos objektai.

Bakterijos ląstelė yra padengta mureino membrana. Kai kurios bakterijų rūšys sudaro gleivinę kapsulę, kuri neleidžia ląstelei išdžiūti. Ląstelės sienelėje gali susidaryti ataugų – pilių, kurios prisideda prie bakterijų susijungimo į grupes, taip pat jų konjugacijos. Bakterijų membrana yra sulankstyta. Fermentai arba fotosintetiniai pigmentai (fotoautotrofinėse bakterijose) yra lokalizuoti raukšlėse. Membraninių organelių vaidmenį atlieka mezosomos – didelės membranų invaginacijos. Citoplazmoje yra ribosomų ir inkliuzų (krakmolo, glikogeno, riebalų). Kai kurios bakterijos turi žvynelius. Paveldima bakterijų medžiaga yra nukleoide apskritos DNR molekulės pavidalu.

Pagal bakterinės ląstelės formą jie išskiriami:

Kokai (sferiniai): diplokokai, streptokokai, stafilokokai;

Bacilos (lazdelės formos): pavienės, grandinėlės, bacilos su endosporomis;

Spirilla;

Vibrijos;

Spirochetes.

Pagal deguonies naudojimo būdą bakterijos yra aerobinės ir anaerobinės.

Bakterijos dauginasi dalijantis ląstelėms be verpstės susidarymo. Seksualinis procesas kai kuriose iš jų yra susijęs su genetinės medžiagos mainais konjugacijos metu. Bakterijos plinta sporomis.

Patogeninės bakterijos: vibrio cholerae, difterijos bacila, dizenterijos bacila ir kt.

Melsvadumbliai (neteisingai vadinami melsvadumbliais) atsirado daugiau nei prieš 3 milijardus metų. Tai ląstelės su daugiasluoksnėmis sienelėmis, sudarytos iš netirpių polisacharidų. Yra jų vienaląstės ir kolonijinės formos. Cianobakterijos savo struktūra panašios į bakterijas. Jie yra fotoautotrofai. Chlorofilas yra ant laisvai gulinčių membranų citoplazmoje. Melsvabakterijos dauginasi dalijantis arba suardant kolonijas; turėti galimybę formuotis sporoms; plačiai paplitęs biosferoje; geba išvalyti vandenį skaidant skilimo produktus; įsitraukti į simbiozę su grybais, sudarydami kai kurias kerpių rūšis; yra pirmieji vulkaninių salų ir uolų gyventojai.