Sinice jsou největší a nejrozmanitější skupinou fotosyntetických bakterií. Dříve byly známy jako sinice. Vykazují následující charakteristiky:
Buněčný typ: Jsou to pravá prokaryota. Postrádají pravé jádro a jadernou membránu.
Velikost a tvar: Jejich velikost a tvar se značně liší. Jejich průměr se pohybuje od I do I opm.
Vegetativní struktura: Mohou být jednobuněčné nebo vytvářet kolonie různých tvarů či tvořit vlákna. Vlákna jsou tvořena trichomy. Trichom je řetízek buněk. Každé vlákno je obklopeno slizovitou pochvou. Trichom s obalovým pláštěm se nazývá vlákno. Trichom může být rozvětvený nebo nerozvětvený. Pohyblivost: Chybí jim bičíky. K pohybu ve vodě používají plynový měchýřek. Mnoho vláknitých druhů vykazuje klouzavé pohyby. Některá vlákna mění svou polohu ve vodě do stran.
Stavba buňky: Vlákna jsou ve vodě rozdělena na dvě části: Buňka má tyto části:
1. Buněčná stěna a slizový obal: Mají primitivní typy buněk. Buňka je obklopena buněčnou stěnou. Buněčná stěna se skládá z celulózy a pektinových látek. Sliz tvoří plášť kolem buňky. Obal zvyšuje schopnost buňky zadržovat vodu. Barva pláště chrání buňku před silným světlem.
2. Protoplast: Protoplast se dělí na dvě části:
(a) Centroplazma: Centrální oblast je bezbarvá a nazývá se centroplazma. Centroplazma má centrální tělo. Obsahuje chromatinový materiál. Jaderný materiál není přítomen ve formě chromozomu. Je přítomen ve formě krystalických granulí. Může se nazývat primitivní jádro. Chybí mu však jaderná membrána a nukleolus.
(b) Chromoplazma: Vnější oblast je modrozeleně pigmentovaná. Nazývá se chromoplazma. Chromoplazma obsahuje pigmenty chlorofyl, karotin, myxothanhofyl a fykocyanin. Obsahuje také olejové kapičky a glykogen. Jsou v ní přítomny také některé plynné vezikuly.
3. Fotosyntetický systém: Jejich fotosyntetický systém se velmi podobá systému eukaryot. Mají chlorofyl a fotosystém II. Jako donor elektronů používají vodu. Při fotosyntéze uvolňují kyslík. Provádějí tedy oxygenní fotosyntézu. Jako pomocné pigmenty používají fykobiliny. Fotosyntetické pigmenty a součásti elektronového transportního řetězce jsou umístěny v tylakoidní membráně. Tyto pigmenty jsou spojeny s částicemi fykobilizomů. Jejich dominantním fykobilinem je modrý pigment fykoeyanin. sinice fixují CO2 prostřednictvím Calvinova cyklu
4. Heterocysty: Vlákna některých sinic mají zvláštní buňky zvané heterocysty. Jsou to zvětšené buňky soudkovitého tvaru. Na podstatu heterocyst existují různé názory. Podle jednoho názoru jsou to vestigiální spory. Podle druhého názoru mají heterocysty úlohu při fixaci dusíku.
Reprodukce
Pohlavní rozmnožování u sinic zcela chybí. Rozmnožují se nepohlavně následujícími způsoby:
a) Binární dělení: Jedná se o jednoduché buněčné dělení. Replikuje se genetický materiál. Přesouvají se na opačné póly. Uprostřed buňky se objeví prstencovitý výrůstek. Ten rozdělí buňku na dvě části. ) Fragmentace: Vlákno sinice se rozpadá na malé fragmenty. Každé vlákno roste a vytváří novou kolonii. Hormogonie: Odlomené části vlákna se nazývají hormogonie. Mezi dvěma buňkami se vytvářejí dvojité konkávní disky z rosolovitého materiálu. Nazývá se separační disk. Vlákna se v těchto místech lámou a vytvářejí hormogonie. Hormospory: Za nepříznivých podmínek se u některých hormogonií vytvoří tlustá stěna. Nazývají se hormospory. Za příznivých podmínek klíčí přímo v nové vlákno.
(e) Plankokci: Jsou to jednobuněčné hormongony. Vykazují . plazivé pohyby. Z plankoků se vyvíjí nová kolonie. (1) Tvorba spor: Existují následující typy spor:
- Akinety neboli artrospory: Akinety jsou tlustostěnné, zvětšující se rozmnožovací buňky. V buňce jsou uloženy zásobní látky a enlarany. Vylučuje tlustou stěnu a stává se z ní akineta. Akineta má vnější stěnu exospory a vnitřní stěnu endospory. Jsou žlutě nebo hnědě zbarvené. Akinety klíčí ihned po dešti.
- Endospory: U některých sinic se vyvíjejí endospory. Protoplast některých buněk se dělí a vyvíjí endospory. Stará buněčná stěna praskne a endospory vyjdou ven.
- Exospory: Jsou vyříznuty na špičce některých větví. Oddělují se a vyvíjejí nová vlákna.
Klasifikace sinic: Existují tři řády sinic
- Chroococcales: Jedná se o sladkovodní sinice. Jsou jednobuněčné nebo tvoří nevláknité kolonie. Rozmnožování probíhá binárním dělením nebo fragmentací. Příklady: Chroococcus
- Chamaesiphonales: Většinou se jedná o epifyty. Tvoří vlákna. Rozmnožování probíhá tvorbou spor. Většina druhů je mořských. Příklad: Chameaesiphon
- Hormogonales: Všechny tyto druhy jsou vláknité. Rozmnožují se tvorbou hormogonií. Tvoří také heterocysty a akinety. Většina z nich je sladkovodních. Příklady: Nostoc, Anabaena, Osiellatoria
Nostoc je rod sinic. Má 29 druhů. Mezi její běžné druhy patří N.caneunt, N.commune, N.endophytunr, N. rivttlare aj. Vyskytuje se v různých environmentálních nikách. Tvoří kolonie složené z vláken moniliformních buněk. Tato kolonie je zabalena v gelatinózním obalu.
Habitat
I. Nostoc se vyskytuje v půdě, na vlhkých skalách, na dně jezer a pramenů (sladkovodních i mořských)..zřídka se vyskytuje v mořských biotopech. Ve sladkovodních nádržích tvoří volně plovoucí koule. Někdy mohou být tyto kuličky přichyceny k nějakému předmětu.
- Mohou také růst symbioticky v tkáních rostlin, například houbovek. Svému hostiteli poskytují dusík prostřednictvím heterocyst. Heterocysty jsou terminálně diferencované buňky.
- Nalézají se také jako řasová složka některých lišejníků.
- Nalézají se také na kmenech stromů. Na kmenech stromů vytvářejí slizovité nebo kožovité výrůstky.
Struktura
Struktura kolonie
Kolonie rodu Nostoc není za normálních podmínek na zemi vidět. Po dešti však nabobtná a vytvoří nápadnou rosolovitou hmotu. Proto se dříve předpokládalo, že padají z nebe. Proto jsou jejich lidové názvy padlá hvězda a hvězdné želé. Říká se jim také čarodějnické máslo. Kolonie je téměř kulatá. Její velikost může být velká jako slepičí vejce.
Její želatinové tělo se skládá z četných vnitřních vláken zvaných trichomy. Kolonie vylučuje velké množství želatinové –
látky. Tvoří rosolovitou hrudku. Velké množství trichomů je uzavřeno v pochvě nebo slupce této hrudky.
Každý trichom je jednoduchý, volný a často zahnutý nebo svinutý. Není rozvětvený. Je složen z buněk podobných korálkům. Tyto buňky se jeví hustěji osídlené směrem k vnější pokožce těla. Vlákna neboli trichomy jsou ve velkém množství. Způsobují slizovitý pocit při protržení želatinových kolonií. Trichom může obsahovat jednu
nebo více zvětšených buněk, tzv. heterocyst.
Struktura buněk
Většina buněk kolonie má podobnou velikost. Její buňky mají následující složky:
I. Každá buňka má vnější buněčnou stěnu. Tato stěna se skládá ze tří vrstev. Vnitřní vrstva je tenká buněčná vrstva, střední je pektinová vrstva a vnější je slizová vrstva.
2. Protoplazma se skládá ze dvou částí. Okrajová část se nazývá chromoplazma. Obsahuje pigment. Proto je barevná.
Monera (prokaryota)
Plastidy u Nostoc chybí. Centrální část protoplazmy je bezbarvá. Obsahuje materiál podobný jádru, který se nazývá centrální tělísko nebo chromatinová zrna.
- V některých koloniích jsou přítomny pseudovakule. Jejich rezervní potravní látkou je glykogen a olejové kapičky.
- Heterocysty jsou větší buňky soudkovitého tvaru. Jsou specializované na fixaci dusíku.
- V jejich buňkách chybí Golgiho tělíska, endoplazmatické retikulum a mitochondrie.
Reprodukce
Sexuální rozmnožování není u druhu Nostoc uváděno. Nostoc se rozmnožuje asexuálními metodami.
I. Vegetativní rozmnožování: Pokračuje v kolonii, dokud
nezmizí vlhkost. Pak mnoho buněk tvoří spory. Tyto spory tvoří černavou hmotu, která je vidět za sucha. Tyto spory jsou schopny přežít sucho a ultrafialové záření v létě. Tyto spory na jaře vyrostou a vytvoří nové kolonie.
- Tvorba hormonů: Je to nejběžnější způsob nepohlavního rozmnožování u rodu Nostoc. Hormogony jsou krátká dlouhá vlákna. Vegetativním rozmnožováním se vyvíjejí do větších délek. Heterocysty jsou místem, kde se vlákno rozpadá na hormogony. Hormogony mohou vznikat také přerušením vlákna nebo rozpadem vlákna v některých jiných bodech. Hormogony si mohou zachovat želatinový obal. V některých případech se však hormogon z želatinového obalu uvolní a vyvine se v novou kolonii. V některých případech se hormogon z kolonie nevyloučí a vyrůstá a vytváří nový trichom uvnitř mateřské kolonie. V jedné kolonii se tak vyvíjí velké množství trichomů.
- Tvorba akinet neboli antispor: Akinety se tvoří za nepříznivých podmínek. Akinety jsou silnostěnné spory s velkým množstvím rezervovaného živného materiálu. Jejich stěna je silná dvě až tři vrstvy. Mají zrnitou protoplazmu. Akinety mají rezervovanou potravní látku ve formě kyanofycinových škrobových zrn. Akinetky jsou schopny vytvářet nová vlákna. Akinety mohou přežívat v suchých podmínkách. Ty nakonec zakládají nové kolonie na jiném místě, kam přijde déšť.
- Ileterocysty: Heterocysty nejsou u rodu Nostoc běžným způsobem -produkce. U Nostoc commune však heterocysty klíčí a vytvářejí nové kolonie‘. Obsah heterocyst se dělí na dvou a následně čtyřbuněčné klíčky. Stěna heterocysty praskne nebo se rozpustí a gennilingové buňky vyjdou ven. Ty vyklíčí a vytvoří novou rostlinu.
- Tvorba endospor: Endospory se mohou tvořit u N. commune a N. tnicroscpicum. Endospory vznikají dělením obsahu heterocysty. Vycházejí ven a vyvíjejí novou rostlinu.
Obrázek: Kolonie Nostoc filament Nostoc
Hospodářský význam Nostoc
I. 1. Nostoc obsahuje bílkoviny a vitamin C.
2. Druhy rodu Nostoc se pěstují a konzumují jako potravina především v Asii. Druhy N. flagelliforme a N. commune se konzumují v ‚Číně, Japonsku a na Jávě, N. commune se konzumuje také v Andách. Ve střední Asii je preferována odrůda N. ellipsosporunt.
3. Tlusté choi (Nostoc flagelliforme) jsou hojně konzumovány v Číně. Nemá však žádnou výživnou hodnotu. Obsahuje také betametylamino L-alanin (BMAA). toxickou aminokyselinu. Tato aminokyselina může ovlivnit normální funkce nervových buněk. Může způsobovat degenerativní onemocnění, jako je Alzheimerova choroba, Parkinsonova choroba a demence.
Podobné články:
- Anabaena vědecká klasifikace Výskyt & Struktura
- Oscillatoria – klasifikace , výskyt , struktura a rozmnožování
- Typ: Volvox – Výskyt , Struktura & Rozmnožování
- Typ Spirogyra – Výskyt , Struktura buněk a rozmnožování
- DEFINICE A KLÍČOVÉ BODY PRO OBJEKTY MONERA BECTERIA