A cianobaktériumok a fotoszintetizáló baktériumok legnagyobb és legváltozatosabb csoportja. Korábban kékalga néven ismerték őket. A következő jellemzőkkel rendelkeznek:
Cellatípus: Igazi prokarióták. Nincs valódi sejtmagjuk és sejtmaghártyájuk.
Méret és alak: Méretük és alakjuk nagymértékben változik. Átmérőjük Ito I Opm között változik.
Vegetatív szerkezet: Lehetnek egysejtűek vagy különböző alakú kolóniákat alkotnak, illetve fonalakat képeznek. A fonal trichomákból áll. A trichoma egy sejtlánc. Minden egyes fonalat nyálkás burok veszi körül. A trichomát a körülötte lévő burokkal együtt filamentumnak nevezzük. A trichomák lehetnek elágazó vagy elágazás nélküliek. Mozgás: Hiányoznak a flagellák. A vízben való mozgáshoz gázhólyagokat használnak. Sok fonalas faj sikló mozgást végez. Egyes fonalak a vízben oldalirányban változtatják helyzetüket.
Cellaszerkezet: A sejt a következő részekből áll:
1. Sejtfal és nyálkahártya: Primitív sejttípusokkal rendelkeznek. A sejtet sejtfal veszi körül. A sejtfal cellulózból és pektin anyagokból áll. A nyálkaanyag burkot képez a sejt körül. A burok növeli a sejt víztartó képességét. A burok színe védi a sejtet az erős fénytől.
2. Protoplaszt: A protoplaszt két részre oszlik:
a) Centroplazma: A központi régió színtelen, az úgynevezett centroplazma. A centroplazmának központi teste van. Ez tartalmazza a kromatin anyagát. A nukleáris anyag nincs jelen kromoszóma formájában. Kristályos szemcsék formájában van jelen. Ezt nevezhetjük primitív magnak. De hiányzik belőle a magmembrán és a nukleolus.
(b) Kromoplazma: A külső régió kék-zöld pigmentált. Ezt nevezzük kromoplazmának. A kromoplazma klorofill, karotin, myxothanhophyll és phycocyanin pigmenteket tartalmaz. Olajcseppeket és glikogént is tartalmaz. Bizonyos gázhólyagok is jelen vannak benne.
3. Fotoszintetikus rendszer: Fotoszintetikus rendszerük nagyon hasonlít az eukariótákéhoz. Klorofillal és fotoszisztéma II-vel rendelkeznek. Elektrondonorként vizet használnak. A fotoszintézis során oxigént bocsátanak ki. Ezért oxigénes fotoszintézist végeznek. Kiegészítő pigmentként fikobilineket használnak. A fotoszintetikus pigmentek és az elektrontranszportlánc összetevői a tilakoidmembránban helyezkednek el. Ezek a pigmentek részecskékkel kapcsolódnak a fikobiliszómákhoz. Egy kék pigment, a phycoeyanin az uralkodó fikobilinjeik.A cianobaktériumok a Calvin-cikluson keresztül kötik meg a CO2-t.
4. Heterociszták: Egyes cianobaktériumok fonalain speciális sejtek találhatók, amelyeket heterocisztáknak neveznek. Ezek megnagyobbodott hordó alakú sejtek. A heterociszták természetéről különböző nézetek léteznek. Az egyik nézet szerint ezek csökevényes spórák. A másik nézet szerint a heterocisztáknak a nitrogénmegkötésben van szerepük.
Szaporodás
A cianobaktériumokban teljesen hiányzik a szexuális szaporodás. Aszexuálisan a következő módszerekkel szaporodik:
a) Bináris hasadás: Ez egy egyszerű sejtosztódás. A genetikai anyag megismétlődik. Az ellentétes pólusok felé mozognak. A sejt közepén egy gyűrűszerű kinövés jelenik meg. Ez osztja ketté a sejtet. ) Fragmentáció: A cianobaktérium fonala apró darabokra törik. Az egyes fonalak új kolóniát alkotva nőnek. Hormogónia: A filamentum letört darabjait hormogóniáknak nevezzük. Két sejt között kettős, homorú, zselatinos anyagból álló korongok keletkeznek. Ezt nevezzük szeparációs korongnak. A filamentumok ezeken a pontokon elszakadnak, és hormogóniákat képeznek. Hormospórák: Kedvezőtlen körülmények között egyes hormogóniák vastag falat képeznek. Ezeket hormospóráknak nevezzük. Kedvező körülmények között közvetlenül új fonalba csíráznak.
e) Plancocciák: Ezek egysejtű hormongóniák. Ezek . kúszó mozgást mutatnak. A plancocciák új kolóniát fejlesztenek. (1) Spóraképződés: A spóráknak a következő típusai vannak:
- Akinetes vagy arthrospórák: Az akineták vastag falú, megnagyobbodott szaporítósejtek. A sejt tartalék táplálékot és nagyítóanyagokat tárol. Vastag falat választ ki és akinetává válik. Az akinete külső falú exospórával és belső falú endospórával rendelkezik. Sárga vagy barna színűek. Az akinéták eső után azonnal kicsíráznak.
- Endospórák: Egyes cianobaktériumok endospórákat fejlesztenek. Egyes sejtek protoplasztja osztódik és endospórákat fejleszt. A régi sejtfal felszakad és az endospórák kijönnek.
- Exospórák: Egyes ágak csúcsán vágódnak ki. Leválnak és új fonalat fejlesztenek.
A cianobaktériumok osztályozása A cianobaktériumoknak három rendje van
- Chroococcales: Ezek az édesvízi cianobaktériumok. Egysejtűek, vagy nem fonalas telepeket alkotnak. A szaporodás bináris hasadással vagy fragmentációval történik. Példák: Chroococcus
- Chamaesiphonales: Ezek általában epifiták. Szálakat képeznek. A szaporodás spóraképződéssel történik. A legtöbb faj tengeri. Példa: Chameaesiphon
- Hormogonales: Ezek mindegyike fonalas. Szaporodásuk hormonképződéssel történik. Heterocisztákat és Akineteseket is képeznek. Többségük édesvízi. Példák: Nostoc, Anabaena, Osiellatoria
A Nostoc a cianobaktériumok egyik nemzetsége. Összesen 29 faj tartozik hozzá. Gyakori fajai a N.caneunt, N.commune, N.endophytunr, N. rivttlare stb. Számos környezeti fülkében megtalálható. Moniliform sejtekből álló fonalakból álló kolóniákat alkot. Ez a kolónia zselatinos burokba van csomagolva.
Habitat
I. A Nostoc talajban, nedves sziklákon, tavak és források (édes- és sósvízi) alján található..ritkán található tengeri élőhelyeken. Szabadon úszó gömböket alkotnak az édesvizekben. Néha ezek a golyók valamilyen tárgyhoz rögzülhetnek.
- Növények szövetében, például a homokfűfélékben is szimbiózisban fejlődhetnek. Heterocisztákon keresztül nitrogénnel látják el gazdaszervezetüket. A heterociszták végletesen differenciált sejtek.
- Egyes zuzmók algakomponenseként egyes zuzmókban is megtalálhatóak.
- A fák törzsén is megtalálhatóak. Nyálkás vagy bőrszerű kinövéseket képeznek a fatörzseken.
Szerkezet
Kolónia szerkezete
Nostoc kolónia normál körülmények között nem látható a talajon. Eső után azonban megduzzad és feltűnő kocsonyaszerű masszát képez. Ezért korábban azt hitték, hogy az égből hullanak le. Ezért népszerű nevük a hullócsillag és a csillagkocsonya. Boszorkányvajnak is nevezik őket. A telep szinte kerekded. Mérete elérheti a tyúktojás méretét.
Zselés teste számos belső fonalból, úgynevezett trichomákból áll. A telep nagy mennyiségű zselatinos –
anyagot választ ki. Kocsonyás csomót képez. Ennek a csomónak a burka vagy bőre nagyszámú trichomát zár be.
Minden trichoma egyszerű, szabad és gyakran ívelt vagy tekervényes. Nem elágazó. Gyöngyszerű sejtekből áll. Ezek a sejtek a test külső bőre felé haladva sűrűbben jelennek meg. A fonalak vagy trichomák nagy számban fordulnak elő. Ezek okozzák a nyálkás érzetet, amikor a zselatinos telepek felszakadnak. A trichóma tartalmazhat egy
vagy több megnagyobbodott sejtet, az úgynevezett heterocisztát.
A sejtek szerkezete
A telep sejtjeinek többsége hasonló méretű. Sejtjei a következő összetevőkből állnak:
I. Minden sejtnek van külső sejtfala. Ez a fal három rétegből áll. A belső réteg vékony sejtréteg, a középső pektinréteg és a külső nyálkás réteg.
2. A protoplazma két részből áll. A perifériás részt kromoplazmának nevezzük. Ez tartalmazza a pigmentet. Ezért színes.
Monera (Prokarióták)
A Nostocban nincsenek plazmidok. A protoplazma központi része színtelen. Magszerű anyagot tartalmaz, amelyet centrális testnek vagy kromatinszemcséknek neveznek.
- Egyes kolóniákban pszeudo-vázak vannak jelen. Tartalék táplálékanyaguk glikogén és olajcseppek.
- A heterociszták nagyobb, hordó alakú sejtek. Ezek nitrogénkötésre specializálódtak.
- A sejtjeikben hiányoznak a golgi testek, az endoplazmatikus retikulum és a mitokondriumok.
Szaporodás
A Nostoc fajoknál nem számoltak be szexuális szaporodásról. A Nostoc aszexuális módszerekkel szaporodik.
I. Vegetatív szaporodás: A kolónián belül addig folytatódik, amíg
a nedvesség el nem tűnik. Ekkor a sejtek közül sokan spórákat képeznek. Ezek a spórák alkotják a száraz időben látható feketés masszát. Ezek a spórák képesek túlélni a szárazságot és a nyári ultraibolya sugárzást. Ezek a spórák tavasszal kifejlődnek és új kolóniákat alkotnak.
- Hormonok képződése: Ez a Nostocban a leggyakoribb aszexuális szaporodási mód. A hormonok rövid hosszúságú fonalak. Vegetatív szaporodással fejlődnek nagyobb hosszúságúvá. A heterociszták az a pont, ahol a filamentum hormonokká törik. A hormonok a fonal elszakadásával vagy a fonal bomlásával más pontokon is képződhetnek. A hormonok megtarthatják a zselatinos burkot. Bizonyos esetekben azonban a hormonok kilépnek a zselatinos burokból, és új kolóniává fejlődnek. Néhány esetben a hormonok nem jönnek ki a kolóniából, és új trichomát képeznek a szülői kolónián belül. Így nagyszámú trichoma fejlődik ki ugyanabban a kolóniában.
- Akinetes vagy antropospórák képződése: Az akinéták kedvezőtlen körülmények között képződnek. Az akineták vastag falú spórák, amelyek nagy mennyiségű tartalékolt táplálékanyaggal rendelkeznek. Faluk két-három réteg vastag. Szemcsés protoplazmával rendelkeznek. Az akinetesek tartalékolt táplálékanyagot tartalmaznak cianoficin keményítőszemcsék formájában. Az akinetetek képesek új fonalakat képezni. Az Akinetesek képesek száraz körülmények között is túlélni. Ezek végül új kolóniákat alapítanak máshol, ahol eső jön.
- Ileterociszták: A heterociszták nem gyakori eszközei a -szaporodásnak a Nostocokban. De a Nostoc commune-ban a heterociszták kicsíráznak, hogy új kolóniát képezzenek”. A heterociszták tartalma két-, majd négysejtes csírázásra oszlik. A heterociszta fala megreped vagy feloldódik, és a csírázó sejtek kijönnek. Ezek kicsíráznak, hogy új növényt fejlesszenek ki.
- Endospóraképződés: A N. commune és a N. tnicroscpicum esetében endospórák képződhetnek. Az endospórák a heterociszta tartalmának osztódásával képződnek. Ezek kijönnek és új növényt fejlesztenek ki.
Ábra: Nostoc fonalas Nostoc kolónia
Nostoc gazdasági jelentősége
I. A Nostoc fehérjét és C-vitamint tartalmaz.
2. A Nostoc fajokat elsősorban Ázsiában termesztik és élelmiszerként fogyasztják. A N. flagelliforme és N. commune fajtákat Kínában, Japánban és Jáván fogyasztják, a N. commune-t az Andokban is fogyasztják. Közép-Ázsiában a kedvelt fajta a N. ellipsosporunt.
3. Kínában bőségesen fogyasztják a Fat choy-t (Nostoc flagelliforme). Tápértékkel azonban nem rendelkezik. Betametilamino L-alanint (BMAA). egy mérgező aminosavat is tartalmaz. Ez az aminosav befolyásolhatja az idegsejtek normális működését. Olyan degeneratív betegségeket okozhat, mint az Alzheimer-kór, a Parkinson-kór és a demencia.
Hasonló cikkek:
- Anabaena tudományos besorolás Előfordulás & Szerkezet
- Oscillatoria – osztályozás , előfordulás , szerkezet és szaporodás
- Típus: Volvox – Előfordulás , Szerkezet & Szaporodás
- Típus Spirogyra – Előfordulás , Sejtstruktúra és szaporodás
- MÓNERA BECTERIA
MEGHATÁROZÁSOK ÉS KULCSFONTOK A MONERA BECTERIA FELADATAIHOZ