Ciri-ciri cyanobacteria, morfologi, sistematik, ketoksikan



The cyanobacteria, Mereka sebelum ini dikenali sebagai alga hijau biru, adalah filum bakteria dibentuk oleh hanya prokariot boleh menggunakan cahaya matahari sebagai tenaga dan air sebagai sumber elektron dalam fotosintesis (fotosintesis Oxygenic).

Sebagai tumbuhan atas mengandungi pigmen yang membolehkan mereka melakukan fotosintesis oksigen. Filum ini termasuk kira-kira 2000 spesies dalam 150 genera, dengan pelbagai bentuk dan saiz.

Cyanobacteria adalah organisma yang sangat lama. Mikrofosil telah ditemui dengan persamaan yang besar dengan cyanobacteria moden dalam deposit sejak 2.1 bilion tahun. Molekul biomarker ciri-ciri cyanobacteria juga telah dijumpai dalam deposit laut sebanyak 2,700 dan 2,500 juta tahun.

Oleh kerana keupayaan cyanobacteria menghasilkan dan melepaskan oksigen sebagai hasil sampingan daripada fotosintesis, ia dipercayai bahawa rupanya di bumi dibenarkan pengubahsuaian atmosfera, menyebabkan acara besar oxygenating.

Peningkatan oksigen mungkin menyebabkan penurunan kepekatan metana atmosfera sekitar 2,400 hingga 2,100 juta tahun yang lalu, menyebabkan kepupusan pelbagai spesies bakter anaerobik.

Sesetengah jenis spesis cyanobacteria boleh menghasilkan toksin yang kuat dalam persekitaran akuatik. Racun-racun ini adalah metabolit sekunder yang dilepaskan ke alam sekitar apabila keadaan persekitarannya melampau, dalam persekitaran eutropik, dengan kepekatan nutrien mineral yang tinggi seperti fosforus dan keadaan tertentu pH dan suhu.

Indeks

  • 1 Ciri umum
  • 2 Morfologi
  • 3 Sistematik
  • 4 Ketoksikan
  • 5 Rujukan

Ciri-ciri umum

Cyanobacteria adalah bakteria pewarnaan gram-negatif, yang boleh bersifat uniselular atau bentuk koloni dengan bentuk filamen, kepingan atau ruang kosong.

Dalam kepelbagaian ini, pelbagai jenis sel dapat diperhatikan:

  • Sel-sel vegetatif adalah yang terbentuk di bawah keadaan persekitaran yang menggalakkan, di mana fotosintesis berlaku.
  • Kesimpulan, endospora yang dihasilkan dalam keadaan persekitaran yang sukar.
  • Heterosit, sel tebal berdinding, mengandungi enzim nitrogenase, yang terlibat dalam penetapan nitrogen dalam persekitaran anaerobik.

Cyanobacteria adalah organisma paling mudah yang memperlihatkan kitaran sirkadian, berayun pembolehubah biologi pada selang masa yang tetap berkaitan dengan perubahan persekitaran berkala pada siang hari. Jam circadian dalam cyanobacteria berfungsi dari kitaran fosforilasi KaiC.

Cyanobacteria diedarkan dalam pelbagai persekitaran daratan dan akuatik: batu yang terdedah, batu dibasahkan sementara di padang pasir, air tawar, lautan, tanah lembap, dan juga dalam batuan Antartika.

Mereka boleh menjadi sebahagian daripada plankton dalam badan air, membentuk biofilm fototropik pada permukaan yang terdedah atau mewujudkan hubungan simbiosis dengan tumbuh-tumbuhan atau kulat yang membentuk lichens.

Sesetengah cyanobacteria memainkan peranan penting dalam ekosistem. Microcoleus vaginatus dan M. vaginatus menstabilkan tanah menggunakan sarung polysaccharide yang melekat pada zarah pasir dan menyerap air.

Bakteria genus Prochlorococcus menghasilkan lebih daripada separuh daripada fotosintesis lautan terbuka, menjadikan sumbangan penting kepada kitaran oksigen global.

Beberapa spesies cyanobacteria, seperti Aphanizomenon flos-aquae dan Arthrospira platensis (Spirulina), dituai atau ditanam sebagai sumber makanan, makanan haiwan, baja dan produk kesihatan.

Morfologi

Sel sianobakteria mempunyai dinding sel yang sangat berbeza, jenis gram-negatif dengan membran plasma dan membran luar dipisahkan oleh ruang periplasmik.

Di samping itu, mereka mempunyai sistem dalaman membran thylakoid di mana rantai pemindahan elektron yang campur tangan dalam fotosintesis dan pernafasan berada. Sistem membran yang berbeza memberi bakteria ini kerumitan yang unik.

Mereka tidak mempunyai flagella. Sesetengah spesies mempunyai filamen mudah alih yang dipanggil hormogonias, yang membolehkan mereka meluncur pada permukaan.

Bentuk filamen multiselular, seperti jantina Oscillatoria, dapat menghasilkan pergerakan bergelombang melalui ayunan filamen.

Spesies lain yang mendiami tiang air membentuk vesikel gas, dibentuk oleh protein protein, yang memberi mereka daya tahan.

Hormogonias terdiri daripada sel-sel nipis dengan sel-sel tajam di hujungnya. Sel-sel ini dibebaskan dan digerakkan, tumbuh di tempat jauh dari koloni utama, di mana koloni baru bermula.

Sistematik

Klasifikasi cyanobacteria pada tahap taksonomi tertinggi telah diperdebatkan dengan kuat. Bakteria ini pada mulanya dikelaskan sebagai alga biru-hijau (Cyanophyta), mengikut kod botani. Kajian awal ini berdasarkan ciri-ciri morfologi dan fisiologi.

Kemudian, pada 1960-an, apabila ciri-ciri prokariotik mikroorganisma ini ditubuhkan, cyanobacteria telah dikelaskan semula di bawah kod bacteriological.

I = seksyen Chroococcales, seksyen II = Pleurocapsales, seksyen III = Oscillatoriales Seksyen IV dan Bahagian V = Nostocales = stigonematales: Pada tahun 1979 lima bahagian yang sepadan dengan lima pesanan dicadangkan.

Sistem taksonomi cyanobacteria secara radikal berubah dengan pengenalan mikroskop elektron dan kaedah molekul dan genetik.

Taksonomi cyanobacteria telah dikaji hampir berterusan dalam 50 tahun yang lalu, di mana cadangan-cadangan yang sangat berbeza telah dihasilkan. Perdebatan mengenai klasifikasi cyanobacteria masih berterusan.

Cadangan terbaru pokok filogenetik untuk kelebihan ini mencadangkan penggunaan perintah: Gloeobacterales, synechococcales, Oscillatoriales, Chroococcales, Pleurocapsales, Spirulinales, Rubidibacter / Halothece, Chroococcidiopsidales dan Nostocales. Pesanan ini terdiri daripada generik monophyletik, terdiri daripada banyak spesies.

Ketoksikan

Dianggarkan terdapat 150 genera cyanobacteria yang mengandungi kira-kira 2000 spesies, di mana kira-kira 46 mempunyai beberapa jenis penghasil toksin.

Dalam ekosistem akuatik, kelimpahan cyanobacteria dapat mencapai paras yang sangat tinggi apabila keadaan persekitaran sesuai untuk pertumbuhan mereka, yang menguntungkan pengumpulan metabolit sekunder dalam sitoplasma.

Apabila keadaan persekitaran menjadi tidak menguntungkan, dengan peningkatan kepekatan nutrien mineral seperti fosforus, cyanobacteria mati, menyebabkan lisis sel dan pembebasan toksin ke alam sekitar.

Dua jenis toksin utama telah dikenal pasti: hepatotoxins dan neurotoxins. Neurotoxin dihasilkan terutamanya oleh spesis dan jenis genera: Anabaena, Aphanizomenon, Oscillatoria, Trichodesmium dan Cylindrospermopsis.

Tindakan neurotoxin dengan cepat, menghasilkan kematian oleh penangkapan pernafasan beberapa minit selepas pengambilan kepekatan toksin yang tinggi. Saxitoxin adalah neurotoksin paralitik, termasuk dalam Lampiran 1 Konvensyen Senjata Kimia.

Hepatotoxin dihasilkan oleh genre Microcystis, Anabaena, Nodularia, Oscillatoria, Nostoc dan Cylindrospermopsis. Mereka menyebabkan jenis mabuk yang paling biasa yang berkaitan dengan sianobakteria. Mereka bertindak lebih perlahan dan boleh memicu kematian beberapa jam atau hari selepas mabuk.

Rujukan

  1. Dmitry A. The. (2017). Cyanobacteria: Omics and Manipulation | Buku. Akademik Akhbar Caister. Moscow, Russia. 256 ms.
  2. Komárek, J., Kaštovský, J., Mareš, J. dan & JOhansen, J.R. (2014). Klasifikasi taksonomi cyanoprokaryotes (cyanobacterial genera) 2014, menggunakan pendekatan polifasikal. Preslia 86: 295-335.
  3. Gupta, R.C. Buku Panduan Toksikologi Agen Peperangan Kimia (2009). Akademik Akhbar. P. 1168.
  4. Howard-Azzeh, M., L. Shamseer, H. E. Schellhorn dan R. S. Gupta. (2014). Analisis Phylogenetic dan tandatangan molekul yang mendefinisikan clade monophyletic cyanobacteria heterosistus dan mengenalpasti saudara terdekatnya. Penyelidikan Photosynthesis, 122 (2): 171-185.
  5. Roset J, Aguayo S, Muñoz MJ. (2001). Pengesanan cyanobacteria dan toksin mereka. Jurnal Toksikologi, 18: 65-71.
  6. Penyumbang Wikipedia. (2018, 2 Oktober). Cyanobacteria In Wikipedia, Ensiklopedia Percuma. Diperoleh 10:40, 12 Oktober 2018, dari en.wikipedia.org