Cyanobacteria

Kultur cyanobacteria

Apa itu cyanobacteria?

Itu cyanobacteria, Sebelum dikenal sebagai ganggang biru atau biru, mereka adalah tepi bakteri yang dibentuk oleh satu -satunya prokariota yang mampu menggunakan sinar matahari seperti energi dan air sebagai sumber elektron dalam fotosintesis (fotosintesis oksigenik))).

Seperti tanaman atas, mereka mengandung pigmen yang memungkinkan mereka melakukan fotosintesis teroksigenasi. Tepi ini termasuk sekitar 2.000 spesies dalam 150 genera, dengan berbagai bentuk dan ukuran.

Cyanobacteria adalah organisme yang sangat tua. Mikrofosil telah ditemukan dengan kesamaan besar dengan cyanobacteria modern dalam endapan yang berasal dari 2 tahun yang lalu.100 juta tahun.

Molekul biomarker Karakteristik cyanobacteria dalam endapan laut 2 juga telah ditemukan.700 dan 2.500 juta tahun.

Karena kapasitas cyanobacteria memproduksi dan melepaskan oksigen sebagai produk sampingan fotosintesis, diyakini bahwa penampilannya di Bumi memungkinkan modifikasi atmosfer, menyebabkan peristiwa oksigenasi yang hebat.

Peningkatan oksigen dapat menyebabkan penurunan konsentrasi metana atmosfer sekitar 2.400 hingga 2.100 juta tahun, menyebabkan kepunahan banyak spesies bakteri anaerob.

Beberapa strain spesies cyanobacteria dapat menghasilkan racun yang kuat di lingkungan akuatik.

Racun ini adalah metabolit sekunder yang dilepaskan ke lingkungan ketika kondisi lingkungan ekstrem, di lingkungan eutrofik, dengan konsentrasi tinggi nutrisi mineral seperti fosfor dan kondisi pH dan suhu tertentu.

Karakteristik cyanobacteria

- Mereka adalah bakteri pewarnaan gram -negatif, yang bisa uniseluler atau membentuk koloni dalam bentuk filamen, lembaran atau bola berlubang.

- Dalam keragaman ini, berbagai jenis sel dapat diamati:

• Sel vegetatif adalah sel yang terbentuk dalam kondisi lingkungan yang menguntungkan, di mana fotosintesis terjadi.
• Akinetes, endospora yang diproduksi dalam kondisi lingkungan yang sulit.
• Heterosit, sel dinding tebal, yang mengandung enzim nitrogenase, yang mengintervensi fiksasi nitrogen di lingkungan anaerobik.

Dapat melayani Anda: psikofil

- Cyanobacteria adalah organisme paling sederhana yang memiliki siklus sirkadian, osilasi variabel biologis dalam interval waktu secara teratur yang terkait dengan perubahan lingkungan berkala pada siang hari. Jam sirkadian dalam cyanobacteria bekerja dari siklus fosforilasi Kaic.

- Mereka didistribusikan dalam keragaman besar lingkungan terestrial dan air: batuan telanjang, batuan sementara dibasahi di padang pasir, air tawar, lautan, tanah basah dan bahkan di batu -batu Antartika.

- Mereka dapat menjadi bagian dari plankton dalam badan air, membentuk biofilm fototrofik pada permukaan yang terbuka atau membangun hubungan simbiotik dengan tanaman atau jamur yang membentuk lumut.

- Beberapa cyanobacteria memainkan peran penting dalam ekosistem. Microcoleus vaginatus Dan M. Vaginatus Mereka menstabilkan tanah menggunakan selubung polisakarida yang mengikat partikel pasir dan menyerap air.

- Bakteri genre Prochlorococcus menghasilkan lebih dari setengah fotosintesis lautan terbuka, memberikan kontribusi mendasar terhadap siklus oksigen global.

- Beberapa spesies cyanobacteria, seperti Aphanizomenon flos-aquae Dan Arthrospira Platensis (Spirulina), dipanen atau dibudidayakan sebagai sumber makanan, makanan hewani, pupuk dan produk kesehatan.

Morfologi

- Sel cyanobacteria memiliki dinding sel yang sangat berdiferensiasi, tipe gram -negatif, dengan membran plasma dan membran eksternal dipisahkan oleh ruang perplapsmic.

- Mereka memiliki sistem membran tilacoid internal di mana rantai transfer elektron yang terlibat dalam fotosintesis dan pernapasan berada. Sistem membran yang berbeda ini memberi bakteri ini kompleksitas yang unik.

- Mereka tidak memiliki flagella. Beberapa spesies memiliki filamen mobile yang disebut Hormogonian, yang memungkinkan mereka meluncur di permukaan.

Dapat melayani Anda: chytridiomycota: apa itu, karakteristik, siklus hidup, habitat

- Bentuk berseru multiseluler, seperti jenis kelamin Berosilasi, Mereka mampu menghasilkan gerakan bergelombang melalui osilasi filamen.

- Spesies lain yang menghuni kolom air membentuk vesikel gas, dibentuk oleh selubung protein, yang memberi mereka daya apung.

- Hormagonia dibentuk oleh sel tipis dengan sel -sel tajam di ujungnya. Sel -sel ini dilepaskan dan dimobilisasi, tumbuh di tempat -tempat yang jauh dari koloni utama, tempat koloni baru dimulai.

Sistematis

Klasifikasi cyanobacteria di tingkat taksonomi tertinggi telah sangat diperdebatkan. Bakteri ini awalnya diklasifikasikan sebagai alga-azul hijau (cyanophyta), menurut kode botani.

Studi awal ini didasarkan pada karakteristik morfologis dan fisiologis.

Selanjutnya, pada 1960 -an, ketika karakteristik prokariotik mikroorganisme ini didirikan, cyanobacteria direklasifikasi di bawah kode bakteriologis.

Pada tahun 1979, 5 bagian diusulkan yang sesuai dengan 5 pesanan: Bagian I = chroococcal, bagian II = pleurocapsales, bagian III = osilatorial, bagian IV = nostokal dan bagian v = stigonematal.

Sistem taksonomi cyanobacteria diubah secara radikal dengan pengenalan mikroskop elektronik dan metode molekuler dan genetik.

Taksonomi cyanobacteria telah ditinjau hampir terus menerus dalam 50 tahun terakhir, di mana proposal yang sangat berbeda telah dihasilkan. Debat tentang klasifikasi cyanobacteria masih berlanjut.

Proposal terbaru untuk pohon filogenetik untuk tepi ini mengusulkan penggunaan perintah: gloeobacterals, sinechococcal, osilatorial, chrookokus, pleurocapsales, spiritual, rubidibacter/halothece, chroococcidepsidal dan nostocal. Pesanan ini terdiri dari genre filetik tunggal, senyawa banyak spesies.

Toksisitas

Diperkirakan ada 150 genre cyanobacteria yang mengandung sekitar 2.000 spesies, yang sekitar 46 memiliki beberapa strain produksi racun.

Itu dapat melayani Anda: bakteri gram positif: karakteristik, struktur, penyakit

Dalam ekosistem akuatik, kelimpahan cyanobacteria dapat mencapai tingkat yang sangat tinggi ketika kondisi lingkungan sesuai untuk pertumbuhan, yang mendukung akumulasi metabolit sekunder dalam sitoplasma.

Ketika kondisi lingkungan menjadi tidak menguntungkan, dengan peningkatan konsentrasi nutrisi mineral seperti fosfor, cyanobacteria mati, menghasilkan lisis sel dan pelepasan racun di tengah.

Dua jenis racun utama telah diidentifikasi: hepatotoksin dan neurotoksin.  Neurotoksin terutama diproduksi oleh spesies dan strain genera: Anabaena, Aphanizomenon, Berosilasi, Trichodesmium Dan Cylindrospermopsis.

Neurotoksin bertindak cepat, menghasilkan penangkapan pernapasan beberapa menit dari asupan konsentrasi toksin tinggi. Saxitoxin adalah neurotoksin yang melumpuhkan, termasuk dalam Lampiran 1 dari Konvensi Senjata Kimia.

Hepatotoksin diproduksi oleh genre Microcystis, Anabaena, Nodularia, Berosilasi, Nostoc Dan Cylindrospermopsis. 

Menyebabkan jenis keracunan yang paling umum terkait dengan cyanobacteria. Mereka bertindak dengan cara yang lebih lambat dan dapat memicu kematian beberapa jam atau hari setelah keracunan.

Spesies cyanobacteria

Kami dapat menyebutkan beberapa spesies cyanobacteria, di antaranya kami menyoroti produsen hepatotoksin dan neurotoksin, selain yang disebutkan di atas:

- Aeruginosa microcystis

- Anabaena Spiroids

- Cylindrospermopsis raciborskii

- Rashidopsis curvata

- Kerajaan Mediterania

- Planktolyngbya Contort

- Anabanesis Circularis 

- Synechococcus

- Arthrospira Platansis

- Spumigena nodularia

Referensi

1. Dmitry a. Itu. (2017). Cyanobacteria: omics dan manipulasi | Buku. Caister Academic Press. Moskow, Rusia.
2. Gupta, r.C. Buku Pegangan Toksikologi Agen Perang Kimia. (2009). Pers Akademik. 
3. Roset J, Aguayo S, Muñoz M.J. (2001). Deteksi cianobacteria dan racunnya. Majalah Toksikologi.
4. Kontributor Wikipedia (2018). Cyanobacteria. Di dalam Wikipedia, ensiklopedia gratis. Diperoleh 10:40, 12 Oktober 2018, dari In.Wikipedia.org