Cianobacteriile sunt adesea denumite ca Departamentul de cianobacterii. Caracteristicile generale ale departamentului. Structura celulară, nutriție, reproducere. Reprezentanți. Distribuție și semnificație. Tipuri de tricomi prin diferențierea celulară

1

Diferențele față de bacterii

Incapabil să absoarbă organice
compuși exogeni
Prezența a două fotosisteme situate pe
membrane ale structurilor specializate -
tilacoizi.
Posibilitatea a doua
procese care se exclud reciproc – oxigen
fotosinteza și fixarea anaerobă a azotului
Absența flagelilor sau a stadiilor flagelare.
2

Din punct de vedere morfologic, ele sunt reprezentate de următoarele forme:

Unicelular. Separa
celulele funcționează ca
organisme independente.
Colonial. celule individuale
unite în colonii în care
materialul de legare este
slime.
Unicelular și
colonial
formele au
tip cocoid
organizatii pentru
pe cine
caracteristică
nemişcat,
îmbrăcat
scoici
celule.
3

celule unice
Sinechocystis
(Chroococcales)
Colonii de Microcystis
(Chroococcales)
4

Multicelular.
Au un tip de organizare filamentos.
Unitatea morfologică a acestor cianuri
este un tricom - o formațiune filamentoasă,
format din mai multe rânduri de simplaste
(prin plasmodesmate -
punți de plasmă microscopice)
celulele conectate. Tricomii pot fi
ramificată și neramificată.
5

Trichomi în forme multicelulare

Bifurcat, de exemplu,
Fischielopsis (Stigonematales)
Neramificat, de exemplu,
Anaebena (Nostocales)
6

Tipuri de tricomi prin diferențierea celulară

Homocitar - toate
celulele sunt aceleași
formă și funcție
heterocitare – celule
diferite ca formă și
funcții
7

Celulele tricomilor heterocitici

Vegetativ (la fel ca la homocitar
tricomi)
Akinete (spori de repaus) - necesar
pentru reproducere
Heterochisturile - responsabile de fixare
azotul atmosferic.
celule superioare. Doar în morfologic
forme progresive. Creșterea este pe cheltuiala lor
cel mai greu de diferentiat
tali.
8

perete celular

De la 35 la 50 nm. Cel mai gros în akineta și
heterochist. Asemănătoare ca structură cu cea a
bacterii gram-negative.
Mureina este un peptidoglican specific. La
unele specii au depozite de calciu. La
multe - mucoase și învelișuri.
9

10. Murein

10

11. Substante de rezerva

Polizaharidă asemănătoare glicogenului
Cianoficina este o polipeptidă care conține azot.
Se găsește numai în algele albastre-verzi
11

12. Cianobacteriile nu au:

Cloroplaste complete
Mitocondriile
Nuclei
12

13. Pigmenti

Clorofila a (în algele proclorofile
se găsește clorofila b.
carotenoide (beta-caroten și zeaxantina,
carotenoide specifice -
mixoxantofila, oscilxantina,
caxantina si echinenona).
Ficobiline (nu se găsesc în proclorofilă
alge): ficocianina, aloficocianina si
ficoeritrina. Funcționează numai împreună cu
proteine.
Scytomin (nu toată lumea) - se absoarbe în
partea ultravioletă a spectrului (212 - 300 nm).
13

14. Reproducere

Diviziune celulara.
Cu ajutorul gonidiilor (endospori - dacă sunt în interior
celula mamă, exospori (baeocite) - dacă
in afara).
Filamentos - cu ajutorul hormonilor. De obicei, decăderea este
de heterochiști (heterochiștii înșiși nu sunt capabili de
reproducere!)
Akinetami - dispute.
Nu există o reproducere sexuală tipică. Există
procese parasexuale în care există un schimb
genomi din diferite celule.
14

15. Ordinul croococic (Chroococcales)

15

16.

16

17.

17

18. Ordinul pleurocapsal (Pleurocapsales)

18

19. Ordinul Oscilatorium (Oscillaroriales)

19

20. Ordinul Nostocales

20

21. Nostoc paludosum

21

22. Nodularia spumigena

22

23.

23

24. Ordinul Stigonematales

24

25. Valoarea algelor albastre-verzi în natură și în viața umană:

Apariția oxigenului și a stratului de ozon.
A jucat un rol în crearea rocilor și
formarea solului.
Sunt componente ale talului lichenului.
producători primari.
„Înflorirea apei”
Crescut ca sursă de

Sunt folosite ca obiecte de testare.
Aplicare pentru îngrășământul terenurilor agricole ca
25
sursă de azot.

26. Habitate ale algelor albastre-verzi

apa dulce
Mări
sol, roci
Simbioți ai unor flagelați,
rădăcini etc.
26

27.

Microcystis înflorit
Covoraș cianobacterian (synechocystis)
Vedere în secțiune a covorașului cianobacterian
27

28. ALGE EUGLEN - EUGLENOPHYTA

Pigmenti:
Clorofilele „a” și „b”
carotenoide
Material de rezervă:
paramilon
Multe cloroplaste euglene
Nu
Aproximativ 1000 de specii.
Majoritatea sunt monadice, există atât cocoizi cât și
amiboid.

29.

Corpul este acoperit cu o peliculă - o proteină elastică
stratul de protoplast sub plasmalemă - acest lucru permite
faceți mișcări de târât

30. structura celulară a euglenoidelor

31. Euglena

32. Phacus

33. Trachelomonas

34. SEMNIFICAȚIA ALGELOR EUGLENICE

Participați la procesul de autopurificare a apei
Indicatori de poluare a apei
Obiecte pentru studiul fotosintezei, structurilor
cromatofori, fototaxis, mișcarea flagelilor
Ei studiază efectul antibioticelor, erbicidelor,
substanțe de creștere
Sunt folosite pentru a cuantifica
vitamina B12

35. Algele verzi (Chlorophyta)

35

36. Tipuri de organizare a talului de alge verzi

Monadic
palmeloid
cocoid
filamentos
Multifilamentos (heterotric)
Parenchimatoase
Pseunoparenchimatoase
Sifon. În mare parte verde, unele galben-verde
Carofit.
Sifonocladal. Doar verdele
Sarcinoid.
!!! Organizarea rizopoidală a talului la algele verzi nu este
descoperit!!!
36

37. Caracteristici ale structurii

Membrana celulară este rigidă, de cele mai multe ori celuloză. Se întâmplă și
peptidoglican; spropelice (produs al degradării
carotenoidele, la plantele superioare - fac parte din cochilie
polen).
Produsul de rezervă, amidonul, se depune în interiorul cloroplastului (în jur
pirenoid şi în stromă). Cu toate acestea, nu toate. Dasikladovy - inulină. La
unele (de exemplu, reprezentanți ai genului Dunaliella - lipide).
De obicei există un singur cloroplast. situat în centrul celulei. Dar acolo este
excepții atât în ​​ceea ce privește numărul cât și localizarea cloroplastelor în
celulă. Cloroplastele sunt verzi.
Stigma (ochiul sensibil la lumină) se află în interiorul cloroplastului și nu este
asociat cu aparatul flagelar.
Cele mai multe specii au o vacuola intracelular mare cu
seva celulară.
Speciile mobile au flageli, numărul lor variază.
37

38. Pigmenți fotosintetici

Clorofila a
Clorofila b
carotenoizi (alfa și beta caroten,
luteina, neoxantina, zeaxantina si altele)
38

39. Reproducere

asexuat (diviziune celulară în două,
aplanospori imobili,
zoospori mobili).
Vegetativ (ruperea firelor).
Sexual (izogamie, heterogamie, oogamie)
cel mai adesea, conjugarea).
Cicluri de viață: reducerea zigotică,
reducerea sporică (cu heteromorfă
schimbarea generației).
39

40. Care este diferența dintre subdiviziunile Chlorophyta?

Caracteristicile aparatului flagelar.
caracteristicile mitozei.
caracteristicile citokinezei.
caracteristici metabolice.
40

41.

41

42. Subdiviziunea Chlorophytina

Clasa prazinofite (Prasinophyceae)
Clasificarea corectă a algelor verzi
(Clorofice)
Clasa trebouxiaceae (Trebouxiphyceae)
Clasa Ulva (Ulvophyceae)
42

43. Clasa Prasinophytes (Prasinophyceae)

Locuitori liberi ai mărilor și
rezervoare de apă dulce
Tetraselmis sp.
Clasa include forme: monadic,
rareori palmellode și coccoides
forme
43

44. Clasa propriu-zisă algelor verzi (Chlorophyceae)

Tipuri de organizare a talilor: monadic,
palmeloid, cocoid, filamentos,
heterotrihial.
În timpul mitozei nu se păstrează corpul telofazic, filamentele
fusurile se scurtează întotdeauna în anafază.
Diviziunea celulară are loc întotdeauna cu o brazdă
sau formarea unei farfurii cu participare
ficoplast (plăci de microtubuli). Din cauza
prezenţa unei astfel de structuri, se presupune că
această clasă este o ramură fără fund a evoluției.
Cicluri de viață haploide cu zigotice
44
reducere.

45. Comanda Volvox (Volvocales)

Forme monadice unicelulare, coloniale și cenobiale.
În condiții nefavorabile - stare palmelloidă.
45
Reproducere: vegetativă, asexuată, sexuală - izogamie (mai rar hetero- și oogam

46.

Dunaliella salina
46

47.

Haematococcus pluvialis
Chlamydomonas reinhardtii
47

48. Ordinul clorococic (Chlorococcales)

Cocoid se formează ca unicelular,
cât şi colonială.
Chloroccocum acidum
Reproducere asexuată – flagelată
zoospori și autospori. proces sexual
izogam, oogam și heterogame.
Hidrodicția sp.
48

49.

Scenedesmus quadricauda
Pediastrum
49

50. Ordinul Oedogoniales

Tip filamentos de organizare a talului.
Firele sunt adesea ramificate.
reproducere asexuată -
zoospori. Procesul sexual este oogam.
50

51. Ordinul Chaetophorales

Talii diverse
Fritschiella tuberosa
Izo-, hetero- și oogamie
51

52.

52

53. Clasa trebouxiaceae (Trebouxiphyceae)

Eremosphaera viridis
Cocoid, filamentos și lamelar.
Reproducere asexuată - autospori, diviziune celulară
. Procesul sexual este oogam.
Prasiola stiputata
53

54. Clasa ulvelor (Ulvophyceae) Ordinul ulotrix (Ulothricales)

.
Clasa Ulva (Ulvophyceae)
Comanda ulotrix
(ulothricales)
Talus cocoid, filamentos, lamelar.
Reproducerea asexuată se face prin autospori, procesul sexual este izogam.
54

55. Ordinul Ulvae (Ulvales)

Talul lamelar sau tubular
Reproducere asexuată - prin zoospori, vegetativă - pe secțiuni ale talului.
Procesul sexual este izogam și heterogam.
55

56. Ordinul briopsidal (Bryopsidales)

Caulerpa
Bryopsis
Sifon talul.
Fără simetrie radială.
Reproducerea asexuată este aproape inexistentă.
Procesul sexual este heterogam, mai rar izogam.
Codium
56

57. Ordinul Dasicladales (Dasicladales)

Procesul sexual este izogam.
Sifon talul.
cu simetrie radială.
57

58. Ordinul Siphonocladal (Siphonocladales)

Talus sifonocladal
Cladophora
Reproducere asexuată - zoospori
Procesul sexual este heterogam.
58

59. Subdiviziunea Charophytina

Clasa Trentepoliaceae (Trentepohliophyceae)
Clasa Klebsormidia (Klebsormidiophyceae)
Clasa de conjugare sau de cuplare
(Zygnematophyceae, Conjugatophyceae)
Clasa Characeae (Charophyceae)
59

60. Clasa Trentepoliaceae (Trentepohliophyceae)

Talus heterotric, dar redus
Reproducerea asexuată se face prin zoospori.
Vegetativ - principalul.
60

61. Clasa Klebsormidia (Klebsormidiophyceae) Ordinul Klebsormidia

Tali cocoizi, sarcinoizi și filamentoși.
Reproducere asexuată - zoospori.
Vegetativ.
61

62. Ordinul Coleochetal (Coleochaetales)

Talul filamentos.
Reproducere asexuată - zoospori
Procesul sexual este oogam.
62

63. Clasa de conjugate sau cuplari (Zygnematophyceae, Conjugatophyceae) Ordinul Zygnematales

Forme unicelulare și filamentoase.
Vegetativ.
Procesul sexual este conjugarea.
63

64. Ordinul Desmidial (Desmidiales)

Vegetativ.
Forme unicelulare și filamentoase.
Cosmarium
Procesul sexual este conjugarea.
Straurastum
64

65. Clasa Charophyceae

Talul este heterotrihial, complicat.
Vegetativ cu ajutorul nodulilor, procesul sexual este complicat.
65

66. Valoarea algelor verzi în natură și viața umană

producători primari. Baza alimentelor
lanţuri.
producători de oxigen.
Testați obiectele.
Cultivat pentru
substanțe biologic active.
servesc drept hrană pentru oameni și
animale de fermă.
66

67. Habitate

Mări
apa dulce
Pe copaci, clădiri.
Pamantul

Subregnul oxifotobacteriilor - Oxyphotobacteria, sau Oxyphotobacteriobionta - sunt procariote autotrofe capabile de fotosinteză aerobă. Acestea includ cianobacteriile și cloroxibacteriile. Tipul de organisme procariote autotrofe este „mai degrabă bacteriile decât alge”. Forme solitare și coloniale. Coloniile creează structuri calcaroase organogenice (stromatoliți).

Cianobacterii, microorganisme surprinzător de nepretențioase care au nevoie doar de lumina soarelui, apă și aer. Rolul lor în evoluția și existența biosferei planetei noastre este deosebit de semnificativ [Gromov B.V. 2000]. Prin natura organizării lor celulare, ele corespund bacteriilor gram-negative și reprezintă ramura lor evolutivă independentă. În literatura botanică, cianobacteriile sunt încă uneori denumite alge albastre-verzi, unde sunt considerate ca un taxon de rang înalt - un departament sau un tip în sistemul plantelor inferioare. Albastru-verde - cele mai vechi organisme ale Pământului (Archea - acum). Cunoscuți din zăcăminte vechi de cel puțin 2,8 miliarde de ani, ele joacă încă un rol important în ciclurile materiei și energiei.

În celulele lor nu există doar un nucleu, ci și cromatofori - formațiuni celulare care conțin pigmenți și care participă la fotosinteză, nu există vacuole. În partea centrală densă a celulelor albastru-verzi, sunt concentrate nucleoproteinele - compuși ai acizilor nucleici cu proteine. Verdele-albastru sunt remarcabile prin faptul că sunt capabili să folosească azotul atmosferic și să-l transforme în forme organice de azot. În timpul fotosintezei, ei pot folosi dioxidul de carbon ca unica sursă de carbon. Spre deosebire de bacteriile fotosintetice, bacteriile albastru-verde eliberează oxigen molecular în timpul fotosintezei.

Cianobacteriile care trăiesc printre plancton au vezicule de gaz care conțin gaz și oferă celulelor o mai bună flotabilitate. Unele cianobacterii sunt capabile de diferențiere celulară. Unul dintre tipurile de celule specializate sunt akinetele (sau sporii) - acestea sunt celule mari de repaus cu o membrană îngroșată. Acestea servesc pentru supraviețuirea organismului în condiții nefavorabile. Când apar condiții optime, akinetele germinează. Un alt tip de celule diferențiate sunt heterochistele - celule specializate în care se realizează procesul de fixare a azotului atmosferic. Unele cianobacterii filamentoase (Anabaena, Nostoc) le pot forma.

S-a spus deja mai sus că albastru-verdele sunt reprezentate nu numai de forme unicelulare, ci și de forme coloniale, filamentoase și multicelulare. Dar organismele nucleare multicelulare nu au evoluat din albastru-verde multicelular, ci din forme nucleare unicelulare. Astfel, pentru prima dată, albastrui-verzi încearcă să treacă la următoarea etapă - la nivelul multicelularității. Totuși, această încercare nu a avut consecințe speciale asupra evoluției.

Cianobacteriile sunt singurul exemplu de organism multicelular procariot în care are loc specializarea funcțională a celulelor.

Înțelegerea potențialului cianobacteriilor se extinde odată cu disponibilitatea metodelor genetice dezvoltate și a datelor despre secvențele de nucleotide genomice. Cianobacteriile sunt intens utilizate ca organisme model pentru studiul proceselor biologice fundamentale, inclusiv: fotosinteza și controlul genetic al acesteia.

Sistematică
pe Wikispecies
Imagini
la Wikimedia Commons

Poziție evolutivă și sistematică

Cianobacteriile sunt cele mai apropiate de cele mai vechi microorganisme, ale căror rămășițe (cu vârsta de peste 3,5 miliarde de ani) au fost găsite pe Pământ. Acestea sunt singurele bacterii capabile. Cianobacteriile sunt printre microorganismele procariote cele mai complex organizate și diferențiate morfologic. Strămoșii cianobacteriilor sunt considerați, în teorie, drept strămoșii cei mai probabili. Conform acestei teorii, un grup extra-sistematic sub denumirea condiționată „proclorofite” are strămoși comuni cu alte alge și plante superioare.

Cianobacteriile sunt obiectul de studiu atât (ca organisme similare fiziologic cu algele) cât și (ca). Dimensiunea relativ mare a celulelor și asemănarea cu algele au fost motivul pentru care au fost luate în considerare mai devreme în compoziție („alge albastre-verzi”). În acest timp, mai mult de 1000 de specii din aproape 175 de genuri au fost descrise algologic. Metodele bacteriologice au confirmat acum existența a nu mai mult de 400 de specii. , iar asemănarea cianobacteriilor cu alte bacterii este acum susținută de un corp solid de dovezi.

Forme de viață și ecologie

Alge albastre-verzi s-au uscat pe malul lacului de acumulare Kiev

Din punct de vedere morfologic, cianoprocariotele sunt un grup divers și polimorf. Caracteristicile comune ale morfologiei lor sunt doar absența flagelilor și prezența unui perete celular (format din). Deasupra stratului de peptidoglican cu grosimea de 2-200 nm, au o membrană exterioară. Lățimea sau diametrul celulelor variază de la 0,5 µm la 100 µm. Cianobacterii - și microorganisme. Au o capacitate remarcabilă de a adapta compoziția la compoziția spectrală a luminii, astfel încât culoarea variază de la verde deschis la albastru închis. Unele cianobacterii sunt capabile de - formarea de celule specializate: și. Heterochistele îndeplinesc funcția în timp ce alte celule efectuează fotosinteza.

Majoritatea cianobacteriilor sunt obligatorii, care, totuși, sunt capabile de o existență scurtă din cauza defalcării a ceea ce s-a acumulat în lume în și în acest proces (suficiența unei glicolize pentru a menține activitatea vitală este pusă la îndoială).

Sens

Cianobacteriile, conform versiunii general acceptate, au fost „creatorii” atmosferei moderne care conțin oxigen de pe Pământ, ceea ce a dus la „” - o schimbare globală a compoziției atmosferei Pământului care a avut loc chiar la începutul Proterozoicului ( acum aproximativ 2,4 miliarde de ani) care a dus la o restructurare ulterioară a biosferei și la o .

În prezent, fiind o componentă semnificativă a planctonului oceanic, cianobacteriile sunt la începutul celor mai multe și produc o parte semnificativă (aportul nu este determinat cu precizie: estimările cele mai probabile variază de la 20% la 40%).

cianobacteriile a fost primul organism fotosintetic care a fost complet descifrat.

În prezent, cianobacteriile servesc drept cea mai importantă cercetare în biologie. În și bacteriile nașterii și din cauza lipsei altor tipuri de alimente sunt folosite pentru alimentație: se usucă, iar apoi se prepară făina. Este luată în considerare posibila utilizare a cianobacteriilor în crearea ciclurilor închise de susținere a vieții.

Clasificare

Din punct de vedere istoric, au existat mai multe sisteme de clasificare pentru cele mai înalte niveluri de cianobacterii.

• Clasă
  • naştere
  • Subclasă
    • Ordin
    • Ordin
  • Subclasă
    • Ordin -
  • Subclasă
    • Ordin -
    • Ordin
    • Ordin -
    • Ordin -
    • Ordin
  • Subclasă
    • Ordin
    • Ordin

• naştere
• Ordin
• Ordin
• Ordin -
• Ordin -
• Ordin
• Ordin

cianobacteriile

Alge albastre-verzi, cianobacterie (lat. Cyanobacteria, din greacă κυανός - albastru-verde) - un grup semnificativ de eubacterii gram-negative mari capabile de fotosinteză, însoțite de eliberarea de oxigen.

Poziție evolutivă și sistematică

Cianobacteriile sunt cele mai apropiate de cele mai vechi microorganisme, ale căror rămășițe (stromatoliți, vechi de peste 3,5 miliarde de ani) au fost găsite pe Pământ. Singurele bacterii, împreună cu proclorofitele, capabile de fotosinteză oxigenată, strămoșii cianobacteriilor, sunt considerate în teoria endosimbiogenezei drept strămoșii cei mai probabili ai cromatoforilor algelor roșii (conform acestei teorii, proclorofitele au strămoși comuni cu cloroplastele și alte alge). plante superioare).

Dimensiunea relativ mare a celulelor și similitudinea fiziologică cu algele au fost motivul pentru care au fost considerate mai devreme ca parte a algelor („alge albastre-verzi”, „cianoea”). În acest timp, mai mult de 1000 de specii din aproape 175 de genuri au fost descrise algologic. Metodele bacteriologice au confirmat acum existența a nu mai mult de 400 de tulpini. Asemănarea biochimică, genetică moleculară și filogenetică a cianobacteriilor cu alte bacterii este confirmată în prezent de un corp solid de dovezi, dar totuși unii botanici, care aduce un tribut tradiției, tind să atribuie cianobacteriile algelor.

Forme de viață și ecologie

Cianobacteriile sunt microorganisme unicelulare, filamentoase și coloniale. Dimensiunea medie a celulei este de 2 µm. Au o capacitate remarcabilă de a adapta compoziția pigmenților fotosintetici la compoziția spectrală a luminii, astfel încât culoarea variază de la verde deschis la albastru închis. Unele cianobacteriilor cu fixare a azotului superior (Nostocales) sunt capabile de diferențiere - formarea de celule specializate: heterochisturi și hormogoni.

Marine și apă dulce, specii de sol, participanți la simbioze (de exemplu, la lichen). Ele constituie o proporție semnificativă din fitoplanctonul oceanic. Capabil să formeze covorașe bacteriene groase. Unele specii sunt toxice (cea mai studiată este toxina microcystin produsă, de exemplu, de Microcystis aeruginosa) și agenți patogeni oportuniști (Anabaena sp.). Principalii participanți la înflorirea apei provoacă uciderea masivă a peștilor și otrăvirea animalelor și a oamenilor, de exemplu, atunci când apa înflorește în rezervoarele ucrainene. Poziția ecologică unică se datorează unei combinații a două abilități incompatibile: producerea de oxigen fotosintetic și fixarea azotului atmosferic (la 2/3 din speciile studiate).

Fisiune binară în unul sau mai multe planuri, fisiune multiplă. Ciclul de viață al formelor unicelulare în condiții optime de creștere este de 6-12 ore.

Caracteristici biochimice și fiziologie

Cianobacteriile au un aparat fotosintetic complet, caracteristic fotosinteticelor care eliberează oxigen. Lanțul de transport de electroni fotosintetic include fotosistemul (PS) II, complexul b6f-citocrom și PSI. Acceptorul final de electroni este ferredoxina, iar donorul de electroni este apa, care se descompune într-un sistem de oxidare a apei similar cu cel al plantelor superioare. Complexele de recoltare a luminii sunt reprezentate de pigmenți speciali - ficobiline, colectate (ca în algele roșii) în ficobilizomi. Când sunt oprite, PSII sunt capabili să utilizeze donatori de electroni exogeni, alții decât apa: compuși cu sulf redus, compuși organici în cadrul transferului ciclic de electroni cu participarea PSII. Cu toate acestea, eficiența acestui mod de fotosinteză este scăzută și este folosit în principal pentru a supraviețui condițiilor nefavorabile.

Cianobacteriile se disting printr-un sistem extrem de dezvoltat de invaginări intracelulare ale membranei citoplasmatice (CPM)—tildakoide; s-au făcut presupuneri cu privire la posibila existență a unui sistem de tilacoizi neasociați cu CPM, care până acum era considerat imposibil la procariote. Energia stocată din fotosinteză este folosită în procesele întunecate ale fotosintezei pentru a produce materie organică din CO2 atmosferic.

Majoritatea cianobacteriilor sunt fototrofe obligatorii, care, totuși, sunt capabile de o existență scurtă din cauza descompunerii glicogenului acumulat în lumină în ciclul oxidativ al pentozei fosfat și în procesul de glicoliză (suficiența unei glicolize pentru a menține activitatea vitală este pusă la îndoială). ). Ciclul acidului tricarboxilic (TCA) nu poate participa la producerea de energie din cauza absenței α-cetoglutarat dehidrogenazei. „Discontinuitatea” TCA, în special, duce la faptul că cianobacteriile se caracterizează printr-un nivel crescut de export de metaboliți în mediu.

Fixarea azotului este asigurată de enzima nitrogenază, care este foarte sensibilă la oxigenul molecular. Deoarece oxigenul este eliberat în timpul fotosintezei, în evoluția cianobacteriilor au fost implementate două strategii: separarea spațială și temporală a acestor procese. La cianobacteriile unicelulare, vârful activității fotosintetice este observat la lumină, iar vârful activității nitrogenazei este observat la întuneric. Procesul este reglat genetic la nivelul transcripției; cianobacteriile sunt singurele procariote în care s-a dovedit existența ritmurilor circadiene (iar durata ciclului zilnic poate depăși durata ciclului de viață!). În cianobacteriile filamentoase, procesul de fixare a azotului este localizat în celule specializate diferențiate terminal - heterochisturi, care se disting prin învelișuri groase care împiedică pătrunderea oxigenului. Cu o lipsă de azot legat în mediul nutritiv, există 5-15% heterochisturi în colonie. PSII în heterochisturi este redusă. Heterochiștii obțin materie organică din membrii fotosintetici ai coloniei. Azotul legat acumulat se acumulează în granule de cianoficină sau este exportat ca acid glutamic.

Sistematică
Taxonomia cianobacteriilor nu este bine dezvoltată. Se disting cinci ordine: ordinele Chroococcales și Pleurocapsales unesc forme simple sau coloniale relativ simple, ordinele Oscillatoriales, Nostocales, Stigoneomatales includ forme filamentoase foarte organizate.

Semnificație Cianobacteriile, conform versiunii general acceptate, au fost „creatorii” atmosferei moderne care conține oxigen de pe Pământ (conform unei alte teorii, oxigenul atmosferei are o origine geologică), ceea ce a dus la prima catastrofă ecologică globală în istoria naturală și o schimbare dramatică a biosferei. În prezent, ca o componentă semnificativă a planctonului oceanic, cianobacteriile se află la începutul majorității lanțurilor trofice și produc cea mai mare parte a oxigenului (o contribuție nerecunoscută de toți cercetătorii). Cyanobacterium Synechocystis a devenit primul organism fotosintetic al cărui genom a fost complet descifrat. În prezent, cianobacteriile sunt cele mai importante obiecte model de cercetare în biologie. În America de Sud și China, bacteriile din genurile Spirulina și Nostoc, din cauza lipsei altor tipuri de alimente, sunt folosite pentru alimentație, uscare și preparare a făinii. Li se atribuie proprietăți vindecătoare și vindecătoare, care, totuși, nu au fost încă confirmate. Se ia în considerare posibila utilizare a cianobacteriilor în crearea de cicluri închise de susținere a vieții, precum și ca hrană în masă sau aditiv alimentar.

Departamentul Gracilicutes

Clasă Oxifotobacteriile

OrdinCianobacteriene

Organisme unicelulare, coloniale, filamentoase, trăiesc în apă și pe uscat în locuri umede (Fig. 16) . Conține pigment albastru-verde Ficocianina iar în legătură cu habitatul se numeau odinioară Algă verde-albăstruie . Cu toate acestea, citologic, cianobacteriile sunt procariote tipice. Acoperit cu mucus, capabil de mișcare de alunecare. Uneori, un grup de celule este unit printr-o capsulă mucoasă comună și este numit Zooglea. Peretele celular este stratificat, conține niște mureină peptidoglican, Gram-negativ. Are un nucleoid Cromatofori (sistem mezosom de tip platy), purtând fotopigmenți: Clorofila, Ficocianina, Aloficocianina responsabil pentru culoarea albastru-verde. Se hrănesc fotoautotrofic prin fotosinteză. Cianobacteriile se reproduc prin fisiune binară, fragmentare a filamentului, hormogonie - lanțuri scurte de celule mobile. În timpul trecerii ciclului de viață, ele formează celule sau fire specializate: hormoni (utilizare pentru reproducere) heterochisti - Celule cu pereți groși capabile să absoarbă azotul din aer și Akinetes (etape de odihnă pentru a experimenta condiții nefavorabile) . Oscilatoare nu formează heterochisturi și este capabil de asimilarea azotului atmosferic numai în condiții anaerobe. În prezența oxigenului în mediu, fixarea azotului se oprește. La Anabeni există heterochisturi care protejează sistemul de fixare a azotului de oxidare, astfel încât acesta absoarbe azotul și dioxidul de carbon din aer în același timp în lumină. Cianobacteriile sunt foarte rezistente la antibiotice și razele ultraviolete.

Semnificația cianobacteriilor:

1).Sunt producatorii primari de materie organica din apa si sol.

2) Saturați apa și atmosfera cu oxigen.

3) Participa la formarea solului, la fixarea azotului atmosferic.

4). Folosit ca îngrășământ ecologic în câmpurile de orez (anabena).

5) Formează o mulțime de proteine ​​și substanțe biologic active (vitamine), de aceea sunt folosite pentru fabricarea medicamentelor (spirulina).

6) Provoacă înflorirea rezervoarelor, produc otrăvuri neurotoxice puternice, ca urmare a cărora apa devine nepotabilă.

Orez. 16 . Morfologia cianobacteriilor: 1) Gloeocapsa ; 2) Nostoc ; 3) Anabaena ; 4) Oscilatorie , 5) Lyngbya ; De specialitateCelulele: A) hormonal; b) heterochisturi