Las Cianobacterias son el grupo más grande y diverso de bacterias fotosintéticas. Anteriormente eran conocidas como algas verdeazules. Presentan las siguientes características:
Tipo de célula: Son verdaderos procariotas. Carecen de núcleo verdadero y de membrana nuclear.
Tamaño y forma: Varían mucho en tamaño y forma. Su diámetro varía de I a I Opm.
Estructura vegetativa: Pueden ser unicelulares o formar colonias de diferentes formas o formar filamentos. El filamento está compuesto por tricomas. El tricoma es una cadena de células. Cada filamento está rodeado por una vaina mucilaginosa. Un tricoma con su vaina envolvente se denomina filamento. El tricoma puede estar ramificado o no. Locomoción: Carecen de flagelos. Utilizan vesículas de gas para desplazarse en el agua. Muchas especies filamentosas presentan movimientos de deslizamiento. Algunos filamentos cambian su posición lateralmente en el agua.
Estructura celular: La célula tiene las siguientes partes:
1. Pared celular y vaina mucilaginosa: Tienen tipos celulares primitivos. La célula está rodeada por la pared celular. La pared celular está compuesta por celulosa y sustancias pécticas. El mucílago forma una vaina alrededor de la célula. La vaina aumenta la capacidad de retención de agua de la célula. El color de la vaina protege a la célula de la luz intensa.
2. Protoplasto: El protoplasto se divide en dos partes:
(a) Centroplasma: La región central es incolora llamada centroplasma. El centroplasma tiene un cuerpo central. Contiene material de cromatina. El material nuclear no está presente en forma de cromosoma. Está presente en forma de gránulos cristalinos. Puede llamarse núcleo primitivo. Pero carece de membrana nuclear y nucleolo.
(b) Cromoplasma: La región exterior está pigmentada de color verde azulado. Se llama cromoplasma. El cromoplasma contiene los pigmentos clorofila, carotina, mixotanófilo y ficocianina. También contiene gotas de aceite y glucógeno. También están presentes en él ciertas vesículas de gas.
3. Sistema fotosintético: Su sistema fotosintético es muy parecido al de los eucariotas. Tienen clorofila y fotosistema II. Utilizan el agua como donante de electrones. Liberan oxígeno durante la fotosíntesis. Por lo tanto, realizan la fotosíntesis oxigenada. Utilizan ficobilinas como pigmentos accesorios. Los pigmentos fotosintéticos y los componentes de la cadena de transporte de electrones se encuentran dentro de la membrana del tilacoide. Estos pigmentos están unidos con partículas ficobilisomas. Un pigmento azul Phycoeyanin es su ficobilinas predominante.Las cianobacterias fijan el CO2 a través del Ciclo de Calvin.
4. Heteroquistes: Los filamentos de algunas cianobacterias tienen unas células especiales llamadas heteroquistes. Son células agrandadas con forma de barril. Hay diferentes opiniones sobre la naturaleza de los heteroquistes. Según una opinión, son esporas vestigiales. Según el segundo punto de vista, los heterocistos tienen un papel en la fijación del nitrógeno.
Reproducción
La reproducción sexual está completamente ausente en las cianobacterias. Se reproduce asexualmente por los siguientes métodos:
a) Fisión binaria: Es una división celular simple. El material genético se replica. Se desplazan a polos opuestos. En el centro de la célula aparece una excrecencia en forma de anillo. Divide la célula en dos. ) Fragmentación: El filamento de la cianobacteria se rompe en pequeños fragmentos. Cada filamento crece para formar una nueva colonia. Hormogonia: Los trozos rotos de un filamento se llaman hormogonia. Entre dos células se forman discos cóncavos dobles de material gelatinoso. Se llama disco de separación. Los filamentos se rompen en estos puntos y forman la hormogonia. Hormosporas: En condiciones desfavorables, algunas hormogonias desarrollan una pared gruesa. Se denominan hormosporas. Germinan directamente en un nuevo filamento en condiciones favorables.
(e) Plancocos: Son hormongos unicelulares. Presentan . movimientos rastreros. Los plancocos desarrollan una nueva colonia. (1) Formación de esporas: Existen los siguientes tipos de esporas:
- Akinetes o artrosporas: Los akinetes son células reproductoras de paredes gruesas y agrandadas. La célula almacena el alimento de reserva y los enlarans. Segrega una pared gruesa y se convierte en acinete. El akineto tiene una pared exterior exospora y una pared interior endospora. Son de color amarillo o marrón. El akinete germina inmediatamente después de la lluvia.
- Endosporas: Algunas cianobacterias desarrollan endosporas. El protoplasto de ciertas células se divide y desarrolla endosporas. La vieja pared celular estalla y salen las endosporas.
- Exosporas: Se cortan en la punta de algunas ramas. Se separan y desarrollan un nuevo filamento.
Clasificación de las cianobacterias Existen tres órdenes de cianobacterias
- Chroococcales: Son cianobacterias de agua dulce. Son unicelulares o forman colonias no filamentosas. La reproducción tiene lugar por fisión binaria o fragmentación. Ejemplos: Chroococcus
- Chamaesiphonales: Son generalmente epífitas. Forman filamentos. La reproducción tiene lugar por formación de esporas. La mayoría de las especies son marinas. Ejemplo: Chameaesiphon
- Hormogonales: Todas ellas son filamentosas. Se reproducen por formación de hormogonias. También forman heteróclitos y Akinetes. La mayoría son de agua dulce. Ejemplos: Nostoc, Anabaena, Osiellatoria
Nostoc es un género de cianobacterias. Cuenta con 29 especies. Sus especies comunes son N.caneunt, N.commune, N.endophytunr, N. rivttlare etc. Se encuentra en una gran variedad de nichos ambientales. Forma colonias compuestas por filamentos de células moniliformes. Esta colonia está envuelta en una vaina gelatinosa.
Hábitat
I. Nostoc se encuentra en el suelo, en rocas húmedas, en el fondo de lagos y manantiales (tanto de agua dulce como salada)..Raramente se encuentra en hábitats marinos. Forma bolas que flotan libremente en las masas de agua dulce. A veces, estas bolas pueden estar adheridas a algún objeto.
- También pueden crecer simbióticamente dentro de los tejidos de las plantas, como las homworts. Proporcionan nitrógeno a su huésped a través de heteroquistes. Los heteroquistes son células terminalmente diferenciadas.
- También se encuentran como componente algal de algunos líquenes.
- También se encuentran en los troncos de los árboles. Forman excrecencias mucosas o coriáceas en los troncos de los árboles.
Estructura
Estructura de la colonia
La colonia de Nostoc no se ve en el suelo en condiciones normales. Pero después de la lluvia se hincha y forma una masa gelatinosa conspicua. Por ello, antes se pensaba que caían del cielo. Por ello, sus nombres populares son estrella caída y gelatina de estrella. También se les llama mantequilla de bruja. La colonia es casi redonda. Su tamaño puede ser tan grande como un huevo de gallina.
Su cuerpo gelatinoso está formado por numerosos filamentos internos llamados tricomas. La colonia segrega una gran cantidad de sustancia gelatinosa. Forma un bulto gelatinoso. Un gran número de tricomas están encapsulados dentro de una vaina o piel de este bulto.
Cada tricoma es simple, libre y a menudo curvado o enrollado. No está ramificado. Está compuesto por células en forma de perlas. Estas células aparecen más densamente pobladas hacia la piel exterior del cuerpo. Los filamentos o tricomas son muy abundantes. Provocan el tacto viscoso cuando se rompen las colonias gelatinosas. El tricoma puede contener una
o más células agrandadas, denominadas heterocistos.
Estructura de las células
La mayoría de las células de una colonia son de tamaño similar. Sus células tienen los siguientes componentes:
I. Cada célula tiene una pared celular externa. Esta pared consta de tres capas. La capa interna es la capa celular fina, la media es la capa péctica y la externa es la capa de mucílago.
2. El protoplasma se compone de dos partes. La parte periférica se llama cromoplasma. Contiene pigmento. De ahí que esté coloreado.
Monera (procariotas)
Los plastos están ausentes en Nostoc. La parte central del protoplasma es incolora. Contiene un material parecido al núcleo llamado cuerpo central o gránulos de cromatina.
- En algunas colonias están presentes las pseudovacunas. Su material alimenticio de reserva es el glucógeno y las gotas de aceite.
- Los heterocistos son células más grandes con forma de barril. Están especializados en la fijación de nitrógeno.
- Los cuerpos de Golgi, el retículo endoplásmico y las mitocondrias están ausentes en sus células.
Reproducción
La reproducción sexual no se reporta en la especie de Nostoc. Nostoc se reproduce siguiendo métodos asexuales.
I. Reproducción vegetativa: Continúa dentro de la colonia hasta
que desaparece la humedad. Entonces muchas de las células forman esporas. Estas esporas forman la masa negruzca que se ve en tiempo seco. Estas esporas son capaces de sobrevivir a la sequía y a la radiación ultravioleta en verano. Estas esporas crecen en primavera y forman nuevas colonias.
- Formación de hormonas: Es el método más común de reproducción asexual en Nostoc. Las hormonas son filamentos de corta longitud. Se desarrollan en longitudes mayores por reproducción vegetativa. Los heteróclitos son el punto en el que el filamento se convierte en hormonas. Las hormonas también pueden formarse por la rotura del filamento o la descomposición del filamento en algunos otros puntos. Las hormonas pueden conservar la envoltura gelatinosa. Pero en algunos casos, las hormonas salen de la envoltura gelatinosa y se convierten en una nueva colonia. En algunos casos, la hormona no sale de la colonia y crece para formar nuevos tricomas dentro de la colonia madre. Así, se desarrolla un gran número de tricomas en la misma colonia.
- Formación de akinetes o antrosporas: Los akinetes se forman en condiciones desfavorables. Los akinetes son esporas de paredes gruesas con una gran cantidad de material alimenticio reservado. Su pared tiene de dos a tres capas de espesor. Tienen un protoplasma granular. Los akinetes tienen material alimenticio reservado en forma de granos de almidón de cianofina. Los akinetes son capaces de formar nuevos filamentos. Los akinetes pueden sobrevivir en condiciones de sequedad. Estos acinetes acaban iniciando nuevas colonias en otros lugares donde llega la lluvia.
- Ileteroquistes: Los heterocysts no son medios comunes de -eproducción en Nostoc. Pero en Nostoc commune los heterocysts germinan para formar la nueva colonia’. El contenido de los heterocistos se divide en dos y luego en cuatro células germinales. La pared del heterocisto se rompe o se disuelve y salen las células germinales. Germinan para desarrollar una nueva planta.
- Formación de endosporas: Las endosporas pueden formarse en N. commune y N. tnicroscpicum. Las endosporas se forman por la división del contenido del heterocisto. Salen y desarrollan una nueva planta.
Fig: Filamento de Nostoc Colonia de Nostoc
Importancia económica de Nostoc
I. Nostoc contiene proteínas y vitamina C.
2. Las especies de Nostoc se cultivan y consumen como alimento, principalmente en Asia. Las variedades N. flagelliforme y N commune se consumen en ‘China, Japón y Java, N. commune también se consume en los Andes. La variedad preferida en Asia Central es N. ellipsosporunt.
3. El choy gordo (Nostoc flagelliforme) se consume abundantemente en China. Pero no tiene ningún valor nutricional. También contiene Betamethylamino L-alanina (BMAA). un aminoácido tóxico. Este aminoácido puede afectar a las funciones normales de las células nerviosas. Puede causar enfermedades degenerativas como el Alzheimer, el Parkinson y la demencia.
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