Цианобактерии: К цианобактериям относится большая группа организмов, сочетающих

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Цианобактерии: К цианобактериям относится большая группа организмов, сочетающих

Cтраница 3

Некоторые цианобактерий образуют специализированные клетки СЃ утолщенной клеточной стенкой — гетероцисты — РѕСЃРЅРѕРІРЅРѕРµ место азотфиксации.

Здесь отсутствует ФС II, а в качестве восстановителей используются сахара, транспортируемые через плаз-модесмы из соседних клеток.

В гетероцистах не функционирует цикл Кальвина, но имеется пентозофосфатный путь. У Gloeothece азотфиксация идет в обычных вегетативных клетках, в которых также нет ФС II.

Некоторые безгетеро-цистные цианобактерии фиксируют азот РІ обычных клетках, РЅРѕ только РІ анаэробных условиях.  [31]

РЈ цианобактерий РґРІР° этапа электронного транспорта РјРѕРіСѓС‚ осуществляться СЃ помощью разных переносчиков: РѕС‚ цитохрома / РґРѕ Рџ7РѕРѕ СЃ помощью пластоци-анина или РїСЂРё недостатке меди СЃ помощью цитохрома cS5i; РѕС‚ FeS РґРѕ НАДФ СЃ участием ферредоксина Рё флавопротеина или РїСЂРё недостатке железа РІ среде СЃ участием специфического флавопротеина — флаводоксина.  [32]

Клетки цианобактерии, Р·Р° исключением принадлежащих Рє СЂРѕРґСѓ Gloeobacter, характеризуются развитой системой внутрицитоплаз-матических мембран ( тилакоидов), РІ которых локализованы компоненты фотосинтетического аппарата. Единственная энергопре-образующая мембрана Gloeobacter — цитоплазматическая, РіРґРµ локализованы процессы фотосинтеза Рё дыхания.  [33]

РЈ безгетероцистных цианобактерий защита нитрогеназы вегетативных клеток РѕС‚ 02, РІ первую очередь эндогенного, осуществляется СЃ помощью разделения РІРѕ времени процессов фотосинтеза Рё азотфиксации, непрерывного синтеза нитрогеназы, высокой активности супероксиддисмутазы РІ сочетании СЃ каталазной Рё РїРµ-роксидазной активностями. Р’ центре филаментов некоторых безгетероцистных форм часто выделяются слабопигментированные вегетативные клетки, Сѓ которых предположительно подавлена способность Рє фотосинтетической фиксации РЎ02 Рё тем самым созданы более благоприятные условия для азотфиксации. Это РЅРµ гетероцисты, РЅРѕ, вероятно, именно РёР· РЅРёС… впоследствии развились гетероцисты как центры азотфиксации РІ аэробных условиях. Средством защиты РѕС‚ экзогенного 02 служит синтез большого количества слизи, часто окружающей клетки азотфиксирую-щих цианобактерий. Существование РІ РІРёРґРµ колониальных форм также может обеспечивать создание анаэробных условий для клеток, располагающихся РІ центральной части колонии.  [34]

Среди нитчатых цианобактерий прослеживаются в разной степени выраженные непосредственные контакты между соседними клетками, образующими трихом.

Часто клетки в трихоме окружены общим чехлом, который может рассматриваться в качестве дополнительного фактора, удерживающего их в определенном порядке.

РЈ нитчатых цианобактерий, принадлежащих Рє описанному типу, СЃ помощью электронной РјРёРєСЂРѕСЃРєРѕРїРёРё между соседними вегетативными клетками обнаружены структуры, названные микроплазмодесмами, обеспечивающие непрерывность мембранных структур Рё цитоплазма-тического содержимого РІ клетках трихома.  [35]

Рљ цианобактериям относится большая РіСЂСѓРїРїР° организмов, сочетающих прокариотное строение клетки СЃРѕ способностью осуществлять фотосинтез, сопровождающийся выделением 02, что свойственно разным группам водорослей Рё высших растений.  [36]

В цианобактериях обнаружены чрезвычайно устойчивые биополимеры, но существенно иного типа, чем в батриококкусах.

Эти биополимеры образуются в оболочке клеток живого вещества и характеризуются аморфной структурой, благодаря им формируется аморфный кероген.

Такие структуры керогена встречены как в современных осадках, так и в страмотолитах докембрийского возраста.

Благодаря этому ОВ синезеленых водорослей имеет достаточно постоянный и устойчивый состав, оно несколько обеднено гетероэлементами и обогащено водородом.

Несмотря РЅР° невысокое РІ среднем содержание липидных компонентов ( РґРѕ 12 %), РѕРЅРѕ характеризуется высоким нефтематеринским потенциалом.  [37]

Для некоторых цианобактерий показана принципиальная возможность протекания темновых анаэробных процессов ( анаэробное дыхание, молочнокислое брожение), однако низкая активность ставит РїРѕРґ сомнение РёС… роль РІ энергетическом метаболизме цианобактерий.  [38]

Конструктивный метаболизм цианобактерий представляет СЃРѕР±РѕР№ шаг вперед РїРѕ пути дальнейшей независимости РѕС‚ органических соединений внешней среды РїРѕ сравнению СЃ пурпурными Рё зелеными серобактериями. Для построения всех веществ клетки цианобактериям нужен РјРёРЅРёРјСѓРј простых неорганических соединений: углекислота, самые простые формы азота ( аммонийные, нитратные соли или молекулярный азот), минеральные соли ( источники фосфора, серы, магния, железа, микроэлементов), РІРѕРґР°. Цианобактерий РЅРµ требуют никаких питательных компонентов РІ восстановленной форме.  [39]

Как Рё цианобактерий, прохлорофиты сталкиваются СЃ проблемой внутриклеточного 02, который РѕРЅРё, СЃ РѕРґРЅРѕР№ стороны, СЃРїРѕСЃРѕР±РЅС‹ использовать, обнаруживая склонность Рє микроаэрофилии, СЃ РґСЂСѓРіРѕР№ — имеют определенные системы защиты РѕС‚ его токсических форм. Р’ качестве РѕРґРЅРѕР№ РёР· защитных систем обнаружена супероксиддисмутаза FeMn-типа, характерная для прокариотных форм.  [40]

В группе цианобактерий достигнуто наибольшее среди фототрофных эубактерий приспособление к широкому диапазону внешних условий, определившее их почти повсеместное распространение.

Эти организмы встречаются РІРѕ льдах Рё горячих источниках СЃ температурой РґРѕ 70 — 80 РЎ, обитают РІ пресных водоемах разного типа, РјРѕСЂСЏС… Рё океанах, РІ почвах Рё пустынях.

В экономическую проблему выросло наблюдаемое в ряде водоемов чрезмерное массовое развитие цианобактерий, поскольку виды, доминирующие в этом процессе, токсичны для беспозвоночных, рыб и домашних животных.

Подобные явления описаны для СЂСЏРґР° внутренних водоемов нашей страны Рё РґСЂСѓРіРёС… стран РјРёСЂР°.  [41]

РЈ РјРЅРѕРіРёС… цианобактерий соотношение синего Рё красного пигментов зависит РѕС‚ спектрального состава света. РџСЂРё зеленом Рё синем свете образуется преимущественно фикоэритрин, РїСЂРё красном-фикоцианин.  [43]

Р’ РіСЂСѓРїРїРµ цианобактерии обнаружены РґРІР° типа структурной организации фотосинтетического аппарата.  [45]

Страницы:      1    2    3    4

Источник: https://www.ngpedia.ru/id585859p3.html

Цианобактерии

Цианобактерии: К цианобактериям относится большая группа организмов, сочетающих

Цианобактерии (лат. Cyanobacteria) (от греч. Κυανοs — «голубой» и βακτήριον — «палочка») — тип бактерий, которые получают необходимую им энергию через фотосинтез.

Их также иногда называют сине-зелеными водорослями, ссылаясь на внешний вид и экологическую нишу этих организмов, однако сейчас термин «водоросли» обычно ограничивается эукариотическими представителями группы. Найденные окаменелые следы цианобактерий (строматолиты) имеют, как считается, возраст до 2.

8 миллиардов лет, хотя недавно полученные данные ставят под сомнение это утверждение. Сразу после возникновения, они стали доминирующей группой фотосинтезирующих организмов, производя кислород, углеводы и другие органические соединения.

Именно благодаря этим организмам изменился качественный состав атмосферы Земли, в которой постепенно накопился кислород и стало меньше углекислого газа. Также именно представители этой группы были захвачены в результате эндосимбиоза, став хлоропластов растений и других автотрофных эукариот, позволяя им фотосинтезуваты.

Цианобактерии — это крупнейшая и важнейшая по влиянию на биосферу группа живых организмов на Земле — 90% живой массы всей биосферы.

Биохимические особенности

Сине-зеленые водоросли окрашенные преимущественно в голубовато-зеленый цвет, в экстремальных условиях чаще имеют окраску с различными оттенками красного цвета. Зеленого оттенка клеткам предоставляет хлорофилл «а».

Красный или голубой цвет обусловлен наличием значительного количества фикобилинових пигментов — фикоцианина, алофикоцианину (синие пигменты) и фикоэритрина (красный пигмент).

Каротиноиды представлены только β-каротином, ксантофил лютеиновой цикла (лютеин и зеаксантин) и специфическими ксантофил сине-зеленх водорослей — преимущественно осцилоксантином, миксоксантином, афаницином и афанизофилом. К Cyanophyta относятся также небольшая, но интересная группа зеленых прокариотических водорослей, открытая в 1976 — т.н. прохлорофитови водоросли.

Эти водоросли, кроме хлорофилла «а», имеют также хлорофилл «b» или хлорофилл-образный пигмент (дивинил-хлорофилл а-образный Mg-порфирин), иногда также α-каротин. Почти во всех цианобактерий основным продуктом ассимиляции является гликогеноподибний полисахарид — крахмал сине-зеленых водорослей. Кроме углеводов, большинство сине-зеленых водорослей запасает также цианофицин и волютин.

Жизненные формы

Цианобактерии включают одноклеточные, колониальные и нитчатые формы. Некоторые нитчатые цианофиты (лат. Cyanophytes) формируют дифференцированные клетки, известные как гетероцисты (англ.

Heterocysts), специализирующихся на фиксации азота, и спящие клетки или споры, так называемые акинеты. Каждая клетка обычно имеет толстые, желатиноподибни клеточные стенки, которые окрашиваются по Граму отрицательно.

Средний размер клеток — 2 мкм.

Отличаются способностью адаптировать состав фотосинтетических пигмента к спектральному составу света, так что их цвет варьирует от ярко-зеленого до темно-синего.

Движение

Цианобактерии не имеют жгутиков, но некоторые из них способны передвигаться вдоль поверхностей с помощью бактериального скольжения. Многие другие также способны двигаться, но механизм этого явления до сих пор не объяснено.

Среда и экология

Большинство видов найдено в пресной воде, тогда как другие живут в морях, во влажной почве, или даже на временно увлажненных скалах в аридных зонах. Некоторые вступают в симбиотические отношения с лишайниками, растениями, протистами или губками, и обеспечивают своего симбионта продуктами фотосинтеза. Некоторые живут в мехах ленивцев, обеспечивая камуфляжный цвет.

Цианобактерии составляют значительную долю океанического фитопланктона. Способны к формированию толстых бактериальных матов.

Некоторые виды токсичные (наиболее изучен токсин — микроцистин, продуцируемый, например, видом Microcystis aeruginosa) или условно-патогенные (вид Anabaena).

Главные участники цветения воды, вызывают массовые заморы рыбы и отравления животных и людей, например, при цветении воды в водохранилищах Украины.

Цианобактерии является уникальной экологической группой, которая сочетает способность к фотосинтетической продукции кислорода и фиксации атмосферного азота (в 2/3 изученных видов).

Цинобактерии — единственная группа организмов, которые могут связывать азот и углерод в условиях тренировки — факт, который, возможно, отвечает за их эволюционный и экологический успех.

Взаимоотношения в хлоропластов

Хлоропласты найдены у эукариот (морские водоросли и высшие растения), более вероятно представляют собой уменьшенные симбиогенеза цианобактерии. Эта симбиогенез поддерживается структурной и генетической сходством.

Первичные хлоропласты найдены среди зеленых растений, где они содержат хлорофилл b, и среди красных морских водорослей и глаукофитив, где ионы содержат фикобилины (phycobilins). Сейчас считается, что эти хлоропласты вероятно имели единое происхождение.

Другие морские водоросли вероятно взяли свои хлоропласты из этих форм с помощью вторичного ендосимбиозу.

Значение

Цианобактерии, по общепринятой версии, является «создателями» современной кислородсодержащей атмосферы на Земле (согласно другой теории, кислород атмосферы имеет геологическое происхождение), что привело к первой глобальной экологической катастрофы в естественной истории и драматической смене биосферы. Сейчас, будучи в значительной составной частью океанического планктона, цианобактерии стоят в начале большей части пищевых цепей и производят большую часть кислорода (более 90%, но эта цифра признается не всеми исследователями). Цианобактерия Synechocystis стала первым фотосинтезирующими организмом, чей геном был полностью расшифрован (в 1996, Исследовательским институтом Казусы, Япония). В настоящее время цианобактерии служат важнейшими модельными объектами исследований в биологии. В Южной Америке и Китае бактерии родов Spirulina и Nostoc за недостатка других видов продовольствия используют в пищу, высушивая и готовя из них муку. Им приписывают целебные и оздоравливающие свойства, которые, однако, в наше время не нашли подтверждения. Рассматривается возможное применение цианобактерий в создании замкнутых циклов жизнеобеспечения или как массовой кормовой / пищевой добавки.

Определенные цианобактерии производят цианотоксины, например, анатоксин-a, анатоксин-as, аплизиатоксин, домоиву кислоту, микроцистин LR, нодуралин R (от Nodularia), или сакситоксин. Как минимум один вторичный метаболит, циановирин, активен против ВИЧ.

Источник: https://info-farm.ru/alphabet_index/c/cianobakterii.html

Цианобактерии — строение, роль и особенности жизнедеятельности

Цианобактерии: К цианобактериям относится большая группа организмов, сочетающих

Они являются первыми живыми организмами, вырабатывающими кислород из углекислого газа и воды.

С помощью цианобактерий на Земле образовался озоновый слой, осуществляющий защиту планеты от воздействия ультрафиолетовых лучей.

История открытия и исследования

В биологии определение, что такое цианобактерии, было сформулировано нидерландским ученым Антонио Ван Левенгуком в XVIII столетии.

Он занимался изучением бактериальных клеток совместно с французским химиком Луи Пастером и выявил особенности строения и жизнедеятельности водорослей.

В результате исследований было обнаружено, что первые организмы, способные производить кислород, появились на Земле несколько миллионов лет назад. Благодаря изобретению микроскопа, исследователи смогли изобразить точную структуру цианобактерий.

Современные исследования первых бактерий, способных синтезировать кислород, проводятся учеными-палеонтологами при помощи изучения останков водорослей, сохранившихся на древних горных породах.

На основе анализа исследователи выявили, что эти организмы обладают высокими показателями выносливости. Они сохранили свое строение после изменений в температурном и химическом составе планеты.

Во второй половине XX — начале XXI вв. синезеленые водоросли были включены в царство бактерий. Они образовали отдельное подцарство цианобактерий.

В нынешнее время эти организмы продуцируют до 40% органических веществ и кислорода на планете.

Особенности строения

Цианобактерии образованы шаровидными, эллипсоидными и цилиндрическими клетками, соединенными в цепи. Клеточные структуры покрыты тонкой пленкой, состоящей из мембран.

Для отдельных представителей цианобактерий характерно наличие слизистого чехла, выполняющего защитную и соединительную функции. В состав морских водорослей входят газовые вакуоли, выполняющие роли жгутиков.

Они позволяют организмам перемещаться по воде и сохранять равновесие во время передвижения. Если цианобактерии теряют свойство плавучести, то они всплывают на поверхность.

В составе цианобактерий отсутствуют следующие элементы эукариотических клеток:

  • хроматофоры ;
  • митохондрии ;
  • эндоплазматическая сеть ;
  • клеточное ядро ;
  • вакуоли с клеточным соком.

Сходство водорослей и эукариотов заключается в идентичном наборе пигментов, наличии питательных веществ и отсутствии жгутиковых связей.

Также эукариотические клетки способны осуществлять фотосинтез.

Значение и применение синезеленых водорослей

В природе цианобактерии играют роль продуцента. Они наполняют почву азотными соединениями и органическими веществами. Главной функцией водорослей является воспроизводство кислорода — химического элемента, необходимого для жизни большинства живых организмов на планете.

Цианобактерии используются в сельскохозяйственном секторе для повышения урожайности. Они способны фиксировать азот из атмосферы и обогащать им почву, что позволяет выращивать культурные растения на неплодородной земле.

Отдельные виды водорослей используются для кормления небольших животных. Они доставляют организму питательные вещества: белки, жиры, углеводы и витамины.

В азиатских странах из цианобактерий изготавливают пищевые белки и приправы для улучшения вкусовых качеств блюда.

Цианобактерии имеют сине-зеленый цвет. Зеленую окраску водорослям придает хлорофилл. Наличие синего цвета обусловлено присутствием пигментов: фикоцианина и алофикоцианина.

Если в фотосинтезирующем орагнизме присутствует фикоэритрин, то он приобретает красный оттенок. Отдельные подвиды имеют в своем составе лютеин, ксантофил и зеаксантин.

Эти вещества позволяют запасать углеводы, волютин, цианофицин и иные питательные элементы.

Цианобактерии располагают фотосинтетическим аппаратом, осуществляющим процесс образования органических веществ и кислорода.

Главными компонентами для проведения этого биохимического процесса являются вода, углекислый газ и сера. Они предоставляют отрицательные частицы для расщепления вещества.

В результате образуются химические элементы, требуемые для дыхания живых существ. Фотосинтез может происходить как в темное, так и в светлое время суток.

Разновидности цианобактерий

Существует свыше 1500 видов цианобактерий.

Они были классифицированы по общим признакам и объединены в классы:

  • Хроококковые: объединяют фотосинтезирующие организмы, имеющие одиночную или колониальную форму. Для них характерно наличие большого количества слизи, выделяемой клеточными структурами.
  • Плеврокапсовые: включают в себя бактерии, относящиеся к подвидам Плеврокапсы, Дермокапсы и Микосарцины. Они способны формировать беоциты — репродуктивные клетки.
  • Оксиллатории: объединяют вегетативные клетки, осуществляющие деление бесполым способом. Они образуют трихому — структуру из слизи — и делятся внутри нити цианобактерий.
  • Ностоковые: объединяют фотосинтезирующие организмы в форме трихом, осуществляющие половое размножение. Они способы образовывать цветные налеты и обладают свойством криофильности — легкой адаптации в условиях пустыни.
  • Стигонемовые: включают в себя бактерии вида Фишереллы. Они осуществляют половое размножение. Но, в отличие от ностоковых бактерий, могут делиться многократное количество раз в пределах одноклеточного организма.

Эта классификация была представлена американским бактериологом Берджи Дэвидом Хенриксом. Он является создателем справочника по бактериологической систематике, предназначенного для подробного описания всех разновидностей фотосинтезирующих организмов.

Особенности питания

Цианобактерии обладают смешанным способом питания. Они являются автотрофами и могут синтезировать углеводы. Но при изменении среды обитания водоросли приобретают признаки питания гетеротрофов — цветковых растений.

Они смогут использовать готовые органические вещества, распадающиеся при меньшем количестве электронов, для проведения фотосинтеза.

Отдельные разновидности фотосинтезирующих организмов питаются при помощи хемосинтеза — одновременного синтеза кислорода и фиксирования азота из атмосферы.

Выделяют следующие способы питания фианобактерий:

  • Облигатный: организмы растут под воздействием солнечного света и при наличии неорганического источника углерода.
  • Факультативный: бактерии осуществляют рост в ночное время суток при использовании энергии органических веществ.
  • Фотогетеротрофный: организмы произрастают в дневное время суток при наличии источника солнечного света и углеродных соединений.
  • Миксотрофный: бактерии осуществляют автотрофную фиксацию углекислого газа, используя органические соединения в качестве дополнительного источника углерода.

При помощи универсальных типов питания цианобактерии способны расти в экстремальных условиях. Они могут заселять места с недостаточным количеством питательных элементов, создавая условия для возникновения новых живых организмов.

Ареал обитания

Большая часть синезеленых водорослей обитает в пресных водоемах, морях, влажной почве, на скалистой местности, в горячих источниках, полостях тропических листьев, рисовых полях, на ледяных озерах Антарктики и в пустынях.

Среда обитания может отличаться в зависимости от типа питания и биохимического состава бактерий. В редких случаях фотосинтезирующие организмы могут вступать в симбиоз с лишайниками и мхами.

При помощи симбионта они получают продукты для фотосинтеза.

Отдельные виды цианобактерий имеют в своем составе токсины, отравляющие места их обитания. Они способны вызывать отравления представителей фауны и людей при попадании в искусственные водоемы или водохранилища.

При массовом размножении цианобактерии способны окрасить среду обитания в синий, зеленый или красный цвета. Ареал обитания лишается запасов кислорода и становится непригодным для жизни других организмов.

Цианобактерии могут появиться в аквариуме из-за отсутствия ухода. Они нарушают экологический баланс и наносят вред обитателям этого резервуара. Для борьбы с этими организмами необходимо тщательно промыть аквариум, заменить воду, убрать резервуар в затемненное место и использовать препарат «Эритромицин», предназначенный для удаления цветного налета.

Источник: https://nauka.club/biologiya/tsianobakterii.html

Цианобактерия — это… Цианобактерии: строение, общие сведения

Цианобактерии: К цианобактериям относится большая группа организмов, сочетающих

Среди существующих ныне организмов встречаются такие, о принадлежности которых к какому-либо царству живой природы идут постоянные споры. Так происходит и существами под названием цианобактерии. Хотя даже названия точного у них нет. Слишком много синонимов:

  • синезеленые водоросли;
  • цианобионты;
  • фикохромовые дробянки;
  • цианеи;
  • слизиевые водоросли и прочие.

Вот и получается, что цианобактерия — это совершенно мелкий, но в то же время такой сложный и противоречивый организм, который требует внимательного изучения и рассмотрения своей структуры с целью определения точной таксономической принадлежности.

История существования и открытия

Судя по ископаемым остаткам, история существования синезеленых водорослей уходит своими корнями далеко в прошлое, на несколько (3,5) миллиардов лет назад. Такие выводы позволили сделать исследования ученых-палеонтологов, проанализировавших горные породы (их участки) тех далеких времен.

На поверхности образцов были обнаружены цианобактерии, строение которых ничем не отличалось от такового у современных форм.

Это свидетельствует о высокой степени приспособленности данных существ к различным условиям обитания, к их крайней выносливости и выживаемости.

Очевидно, что за миллионы лет происходило множество изменений в температурном и газовом составе планеты. Однако ничто не повлияло на жизнеспособность цианей.

В современности цианобактерия — это одноклеточный организм, который был открыт одновременно с остальными формами бактериальных клеток. То есть Антонио Ван Левенгуком, Луи Пастером и другими исследователями в XVIII-XIX веках.

Более тщательному изучению они подверглись позже, с развитием электронной микроскопии и модернизированных способов и методов исследования. Были выявлены особенности, которыми обладают цианобактерии. Строение клетки включает ряд новых, не встречающихся у других существ, структур.

Классификация

Вопрос определения их таксономической принадлежности остается открытым. Пока известно только одно: цианобактерии — прокариоты. Подтверждением этому являются такие особенности, как:

  • отсутствие ядра, митохондрий, хлоропластов;
  • наличие в клеточной стенке муреина;
  • молекулы S-рибосом в составе клетки.

Тем не менее цианобактерии — прокариоты, насчитывающие около 1500 тысяч разновидностей. Все их классифицировали и объединили в 5 больших морфологических группировок.

  1. Хроококковые. Достаточно многочисленная группа, объединяющая одиночные или колониальные формы. Высокие концентрации организмов удерживаются вместе за счет общей слизи, выделяемой клеточной стенкой каждой особи. По форме к этой группе относятся палочковидные и шаровидные структуры.
  2. Плеврокапсовые. Очень схожи с предыдущими формами, однако появляется особенность в виде формирования беоцитов (подробнее об этом явлении позже). Входящие сюда цианобактерии относятся к трем основным классам: Плеврокапсы, Дермокапсы, Миксосарцины.
  3. Оксиллатории. особенность этой группы в том, что все клетки объединяются в общую слизевую структуру под названием трихома. Деление происходит, не выходя за пределы этой нити, внутри. Осциллатории включают в свой состав исключительно вегетативные клетки, делящиеся бесполым способом пополам.
  4. Ностоковые. Интересны за свою криофильность. Способны обитать на открытых ледяных пустынях, образуя на них цветные налеты. Так называемое явление «цветения ледяных пустынь». Формы данных организмов также нитчатые в виде трихом, однако размножение половое, при помощи специализированных клеток — гетероцист. Отнести сюда можно следующих представителей: Анабены, Ностоки, Калотриксы.
  5. Стигонемовые. Очень схожи с предыдущей группой. Главное отличие в способе размножения — они способны делиться множественно в пределах одной клетки. Самый популярный представитель данного объединения — Фишереллы.

Таким образом, и классифицируют цианей по морфологическому критерию, так как по остальным возникает много вопросов и получается путаница. Ботаники и микробиологи к общему знаменателю в систематике цианобактерий пока прийти не могут.

Благодаря наличию особых приспособлений (гетероцист, беоцитов, необычных тиллакоидов, газовых вакуолей, способности фиксировать молекулярный азот и прочих) данные организмы расселились повсеместно.

Они способны выживать даже в самых экстремальных условиях, в которых вообще ни один живой организм существовать не может.

Например, горячие термофильные источники, анаэробные условия с атмосферой сероводорода, кислая среда с рН меньше 4.

Цианобактерия — это организм, спокойно выживающий на морском песке и скалистых выступах, ледяных глыбах и жарких пустынях. Узнать и определить присутствие цианей можно по характерному цветному налету, который образуют их колонии. Цвет может быть различным, от иссиня-черного до розового и фиолетового.

Синезелеными их называют за то, что часто на поверхности обычных пресных или соленых вод они формируют сине-зеленую слизевую пленку. Такое явление получило название «цветение воды». Его можно видеть практически на любом озере, которое начинает зарастать и заболачиваться.

Особенности строения клетки

Цианобактерии строение имеют обычное для прокариотических организмов, однако имеются и кое-какие особенности.

Общий план строения клетки следующий:

  • клеточная стенка из полисахаридов и муреина;
  • плазматическая мембрана билипидного строения;
  • цитоплазма со свободно распределенным генетическим материалом в виде молекулы ДНК;
  • тиллакоиды, выполняющие функцию фотосинтеза и содержащие пигменты (хлорофиллы, ксантофиллы, каротиноиды).

Особые части клетки рассмотрим далее.

Виды специализированных структур

В первую очередь это гетероцисты. Данные структуры — не части, а сами клетки в составе трихомы (общей колониальной нити, объединенной слизью). Они отличаются при рассмотрении в микроскоп своим составом, так как основная функция их — выработка фермента, позволяющего фиксировать молекулярный азот из воздуха. Поэтому пигментов в гетероцистах практически нет, а вот азота достаточно много.

Во-вторых, это гормогонии — участки, вырванные из трихомы. Служат местами размножения.

Беоциты — это своеобразные дочерние клетки, в массе наделившиеся из одной материнской. Иногда их число достигает тысячи за один период деления. К такой особенности способны Дермокапсы и другие Плеврокапсодиевые.

Акинеты — особые клетки, находящиеся в состоянии покоя и включенные в состав трихомы. Отличаются более массивной, богатой полисахаридами клеточной стенкой. Роль их схожа с гетероцистами.

Газовые вакуоли — их имеют все цианобактерии. Строение клетки изначально подразумевает их наличие. Роль их — принимают участие в процессах цветения воды. Другое название подобных структур — карбоксисомы.

Клеточные включения. Они, безусловно, есть и в растительных, и в животных, и в бактериальных клетках. Однако у синезеленых водорослей эти включения несколько иные. К ним относятся:

  • гликоген;
  • гранулы полифосфата;
  • цианофицин — особое вещество, состоящее из аспартата, аргинина. Служит для накопления азота, так как эти включения находятся в гетероцистах.

Это то, чем обладает цианобактерия. Основные части и специализированные клетки и органоиды — вот то, что позволяет цианеям осуществлять фотосинтез, но при этом относиться к бактериям.

Размножение

Данный процесс не представляет особой сложности, так как такой же, какой имеют обычные бактерии. Цианобактерии могут делиться вегетативно, частями трихом, обычной клеткой надвое, либо осуществлять половой процесс.

Часто в этих процессах участвуют специализированные клетки гетероцисты, акинеты, беоциты.

Способы передвижения

Клетка цианобактерии снаружи покрыта клеточной стенкой, а иногда еще и слоем специального полисахарида, способного формировать слизевую капсулу вокруг нее. Именно благодаря этой особенности и осуществляется движение цианей.

Жгутиков или специальных выростов нет. Движение может осуществляться только по твердой поверхности при помощи слизи, короткими сокращениями. Некоторые Осциллатории имеют очень необычный способ перемещения — они крутятся вокруг своей оси и одновременно вызывают вращение всей трихомы. Так происходит движение по поверхности.

Способность к фиксации азота

Данной особенностью обладает практически каждая цианобактерия. Это возможно, благодаря наличию фермента нитрогеназы, способной фиксировать молекулярный азот и переводить его в удобоваримую форму соединений. Происходит это в структурах гетероцистах. Следовательно, те виды, что их не имеют, фиксировать азот из воздуха не способны.

Вообще, этот процесс делает цианобактерии очень важными существами для жизни растений. Поселяясь в почве, цианеи помогают представителям флоры усваивать связанный азот и вести нормальный образ жизни.

Анаэробные виды

Некоторые формы синезеленых водорослей (например, Осциллатории) способны жить в совершенно анаэробных условиях и атмосфере сероводорода. В этом случае происходит переработка соединения внутри организма и в результате образуется молекулярная сера, выходящая в окружающую среду.

Источник: https://FB.ru/article/168965/tsianobakteriya---eto-tsianobakterii-stroenie-obschie-svedeniya

Scicenter1
Добавить комментарий