Цианобактериумът е ... Цианобактерии: структура, обща информация

Сред съществуващите организми има такива, които принадлежат на някои царството на живата природа

• синьо-зелени водорасли;
• cyanobiont;
• фитохромни трошачки;
• циано;
• лигавици и други.

Така се оказва, че цианобактерът е много малък, но в същото време сложен и противоречив организъм, който изисква внимателно изследване и разглеждане на структурата му, за да се определи точната таксономична принадлежност.

История на съществуването и откритието

Съдейки по остатъците от вкаменелости, историята на съществуването на синьозелени водорасли има своите корени отдавна в миналото, преди няколко милиона години. Такива заключения позволяват да се правят изследвания на учени-палеонтолози, които са анализирали скалите (техните раздели) от тези далечни времена.

На повърхността на пробите бяха открити цианобактерии, чиято структура не се различаваше от тази на съвременните форми. Това показва висока степен на годност на тези същества за различни условия на местообитание, за тяхната изключителна издръжливост и оцеляване. Очевидно, в продължение на милиони години, имаше много промени в температурата и газовия състав на планетата. Нищо обаче не е засегнало жизнеспособността на цианида.

В съвременното време цианобактериумът е едноклетъчен организъм, открит едновременно с други форми на бактериални клетки. Това са Антонио Ван Льовенуек, Луи Пастьор и други изследователи от XVIII-XIX век.

Те бяха подложени на по-подробно изследване по-късно, с разработването на електронна микроскопия и модернизирани методи и методи на изследване. Особеностите на цианобактериите са разкрити. Структурата на клетката включва редица нови структури, които не се срещат в други същества.

класификация

Въпросът за определяне на тяхната таксономична принадлежност остава открит. Досега е известно само едно нещо: цианобактериите са прокариоти. Това се потвърждава от такива функции като:

• липса на ядро, митохондрии, хлоропласти;
• присъствие в клетъчната стена на муреин;
• молекули на S-рибозоми в клетката.

Въпреки това, цианобактериите са прокариоти, носещи около 1500 хиляди разновидности. Всички те са класифицирани и комбинирани в 5 големи морфологични групи.

1. Chroococcales. Сравнително голяма група, обединяваща единични или колониални форми. Високите концентрации на организмите се задържат заедно поради общата слуз, секретирана от клетъчната стена на всеки индивид. Формата на тази група включва пръчковидни и глобуларни структури.
2. Plevrokapsovye. Много подобно на предишните форми, но има характеристика под формата на образуване на буци (повече за това явление по-късно). Включени в тази цианобактерия принадлежат към три основни класа: Pleurokapsy, Dermokapsy, Mixoksarciny.
3. Oksillatorii. Основната характеристика на тази група е, че всички клетки се комбинират в обща мукусна структура, наречена трихома. Разделянето се случва, без да се излиза извън тази нишка, вътре. Осцилаторията включва само вегетативни клетки, които се разделят асексуално наполовина.
4. Nostokovye. Интересни за тяхната криотичност. Способни да живеят на открити ледове, образувайки върху тях цветни нападения. Така нареченото явление на "цъфтящи ледени пустини". Формите на тези организми също са филаментни под формата на трихоми, но възпроизводството е сексуално, с помощта на специализирани клетки - хетерост. Тук можете да донесете следните представители: Anaben, Nostoki, Kalotriksy.
5. Stigonemovye. Много подобна на предишната група. Основната разлика в метода на възпроизвеждане е, че те могат да се размножават в една клетка. Най-популярният представител на тази асоциация е "Фишерела".

По този начин цианидите също се класифицират според морфологичен критерий, тъй като има много въпроси относно останалото и се получава объркване. Ботани и микробиолози до общия знаменател в таксономията на цианобактериите все още не могат да дойдат.

местообитания

Благодарение на наличието на специални устройства (хетеростат, beotsites, необичайни тилакоиди, газови вакуоли, способност да определят молекулен азот и други), тези организми се разпространяват навсякъде. Те са в състояние да оцелеят дори и в най-екстремните условия, в които изобщо не съществува никакъв жив организъм. Например, горещи термофилни източници, анаеробни условия с атмосфера на сероводород, кисела среда с рН по-малко от 4.

Цианобактериумът е организъм, който тихо оцелява върху морския пясък и скалисти изпъкналости, ледени блокове и горещи пустини. Да се ​​учи и да се определи наличието на цианид може да бъде чрез характерното цветно покритие, което образува техните колонии. Цветът може да бъде различен, от синьо-черно до розово и лилаво.

Те се наричат ​​синьозелени, тъй като те често образуват синьо-зелен лигавиден филм на повърхността на обикновени пресни или солени води. Това явление се нарича "цъфтеж на вода". Тя може да се види на практика на всяко езеро, което започва да се прелива и плува.

Характеристики на структурата на клетката

Структурата на цианобактериите е често срещана при прокариотните организми, но има и някои особености.

Общият план на клетъчната структура е, както следва:

• клетъчна стена от полизахариди и мореин;
• плазмена мембрана билипидна структура;
• цитоплазма с свободно разпространен генетичен материал под формата на ДНК молекула;
• Tillakoidy, изпълняващ функцията на фотосинтеза и съдържащи пигменти (хлорофили, ксантофили, каротеноиди).

Ще разгледаме и специалните части на клетката.

Видове специализирани структури

На първо място, това са хетероцисти. Тези структури не са части, а самите клетки в състава на трихомите (обща колониална нишка, комбинирана с слуз). Те се различават, когато се разглеждат в микроскоп от техния състав, тъй като тяхната основна функция е производството на ензим, който позволява да се фиксира молекулярен азот от въздуха. Ето защо в хетероцистите няма практически пигменти, но има много азот.

На второ място, това е gormogonii - области, разкъсани от trichomes. Те се използват като места за размножаване.

Бесовете са оригиналните дъщерни клетки, които в много случаи са съставени от един родител. Понякога броят им достига хиляда в един период на разделяне. Дермокапсите и други плеврокапсуди са способни на такава функция.

Акинетите са специални клетки, които са в покой и са включени в трихомите. Те се различават по-масивна, богата на полизахариди клетъчна стена. Тяхната роля е подобна на хетеростатите.

Газови вакуоли - те имат всички цианобактерии. Структурата на клетката първоначално предполага тяхното присъствие. Тяхната роля е свързана с цъфтежа на водата. Друго име за такива структури е карбоксизомите.

Клетъчни включвания. Те със сигурност съществуват в растителни, животински и бактериални клетки. Въпреки това, в синьо-зелените водорасли, тези включвания са малко по-различни. Те включват:

• гликоген;
• гранули от полифосфат;
• цианофин - специална съставка, състояща се от аспартат, аргинин. Поддържа акумулацията на азот, тъй като тези включвания са в хетероцист.

Това е, което притежава цианобактериумът. Основните части и специализирани клетки и органоиди - това позволява на цианидите да извършват фотосинтеза, но в същото време третират бактериите.

репродукция

Този процес не е особено труден, тъй като е същият като този на обикновените бактерии. Цианобактерията може да се раздели вегетативно, в трихоми, в конвенционална клетка на две, или да извърши сексуалния процес.

Често в тези процеси специализираните клетки са хетероцити, акинети и beotsites.

Начини на движение

Цианобактериалната клетка е покрита отвън клетъчна стена, и понякога също слой от специален полизахарид, способен да образува капсула на слуз около него. Това се дължи на тази характеристика и движението на цианида се извършва.

Flagellum или специални израствания. Движението може да се извърши само върху твърда повърхност с слуз, с къси разфасовки. Някои осцилатори имат много необичаен начин на движение - те се въртят около оста си и едновременно причиняват въртенето на целия трихом. Така се движи повърхността.

Способност за фиксиране на азота

Тази функция има почти всички цианобактерии. Това е възможно поради наличието на ензим на азотаза, способен да фиксира молекулярен азот и да го превръща в смилаема форма на съединенията. Това се случва в структурите на хетероците. Следователно, тези видове, които нямат такива, фиксира азота от въздуха не са способни.

По принцип този процес прави цианобактериите много важни същества за живота на растенията. Утаени в почвата, цианидите помагат на представителите на флората да абсорбират свързания азот и да водят нормален живот.

Анаеробни видове

Някои форми на синьо-зелени водорасли (например Oscillilla) могат да живеят в напълно анаеробни условия и атмосфера на сероводород. В този случай съединението се обработва вътре в тялото и в резултат се образува молекулна сяра, която се отделя в околната среда.