Цианобактерии. Строение. Польза и вред

Цианобактерии, кто они такие)?!

Цианобактерии - прокариотические одноклеточные (одиночные, нитчатые и колониальные) организмы, которые способны к фотосинтезу.

Их раньше относили к сине-зеленым водорослям, но это бактерии, а не водоросли.

Цианобактерии - грамотрицательные бактерии: имеют две мембраны, между которыми расположен пептидогликан муреин. Снаружи клетка покрыты слизистым чехлом.

 

 

  Во внешнем слое  цитоплазмы находятся ламеллы - мембранные впячивание с встроенными в них комплексами белков и светочувствительных пигментов: таких как хлорофилл, каротиноиды, фикоэритрины, фикоцианин. 

Разные пигменты позволяют максимально использовать для фотосинтеза свет разного спектра.

В цитоплазме расположен нуклеоид с кольцевой ДНК, рибосомы 70S, запасные вещества - гликоген, волютин, белок цианофицин - в качестве запаса азота. 

Как и другие прокариоты, цианобактерии не имеют ядро с ядерной мембраной, митохондрий, аппарата Гольджи, лизосом, хлоропластов и эндоплазматической сети, а также центриолей и цитоскелета.

У планктонных цианобактерий есть газовые вакуоли (газовые везикулы) -для плавучести.  

У некоторых нитчатых цианобактерий есть гетероцисты, отвечающие за фиксацию атмосферного азота.

Поглощение углекислого газа при фотосинтезе происходит с помощью белковые оболочки (карбоксисома) с ферментом Рубиско (этот же фермент участвует и в фиксации СО2 у растений) и карбоангидразой.

 Открыл -А.Левенгук.

У цианобактерий впервые появился хлорофилл 680 (фотосистема 2) и они  первыми стали вырабатывать кислород из углекислого газа и воды путем фотосинтеза, и обогащать атмосферу Земли кислородом. 

У цианобактерий разнообразное питание:

1) фотосинтез (это основной способ),

2) хемосинтез (встречается у некоторых цианобактерий, которые способны к азотфиксация),

3) гетеротрофное (при изменении условий среды и отсутствии кислорода).

Именно благодаря своим способностям к универсальным видам питания цианобактерии могут расти в самых экстремальных условиях (обитают даже в холодных водах Арктики) и заселять места с недостаточным количеством питательных элементов для других организмов, таким образом, создавая условия для последующего развития жизни. Поэтому цианобактерии являются пионерами безжизненных территорий, наряду с лишайниками!

Благодаря способности насыщать почву азотом, с их помощью можно выращивать культурные растения даже на практически неплодородной земле.

Отдельные разновидности сине-зеленых водорослей используются для кормления домашних животных, так как они доставляют организму набор необходимых питательных веществ: жиров, белков, углеводов и витаминов.

А во многих азиатских странах из этих водорослей делают специальные вкусные и полезные приправы для людей. Из них изготавливают биодобавки к пище, богатые витаминами, белком и минералами.

Вред

При массовом размножении цианобактерий происходит ЦВЕТЕНИЕ ВОДЫ. Они также имеют выделяют токсины, отравляющие места их обитания.

 Водоем, который они «захватили» окрашивается в характерный зеленый цвет, и он становится непригодным для обитания других живых существ, так как из гниения там уменьшается содержание кислорода, мало света, вода содержит яды. Это ведет к массовому  замору (гибели) рыбы и всех других обитателей.

Также вредоносные цианобактерии могут завестись в обычном аквариуме при отсутствии надлежащего ухода. Излишне говорить о возможном вреде для рыб в такой ситуации, во избежание этого необходимо тщательно промыть аквариум, полностью заменив воду. 

Строение нитчатой цианобактерии 

Разнообразие морфологии цианобактерий (рис. с Википедии)

Одноклеточные и колониальные цианобактерии.
шкала размером около 10 мкм

Простые цианобактериальные нити Nostocales, Oscillatorialesи Spirulinales

Бактерии используются для получения антибиотиков (тетрациклина, стрептомицина, грамицидина), широко применяемых в медицине. Бактерии также применяют в пищевой промышленности, где их используют для получения молочнокислых продуктов, алкогольных напитков. 

Полезные ссылки

1. Биологический энциклопедический словарь / Гл. ред. М. С. Гиляров; Редкол.: А. А. Баев, Г. Г. Винберг, Г. А. Заварзин и др. — М. : Сов. энциклопедия, 1986. — С. 576. — 831 с. — 100 000 экз.
2. Синезелёные водоросли / Ю. Е. Петров // Сафлор — Соан. — М. : Советская энциклопедия, 1976. — (Большая советская энциклопедия : [в 30 т.] / гл. ред. А. М. Прохоров ; 1969—1978, т. 3. 3.https://en.m.wikipedia.org/wiki/Myxophyceae)