Cianobactéria

Cultura de cianobactérias

O que são cianobactérias?

As cianobactéria, Antes de conhecidas como algas verdes azuis ou azuis, elas são uma borda de bactérias formadas pelos únicos procariotos capazes de usar a luz solar, como energia e água como fonte de elétrons na fotossíntese (fotossíntese oxigênica))).

Como as plantas superiores, elas contêm pigmentos que lhes permitem executar a fotossíntese oxigenada. Esta vantagem inclui cerca de 2.000 espécies em 150 gêneros, com uma ampla gama de formas e tamanhos.

Cianobactérias são organismos muito antigos. Os microfósseis foram encontrados com grande semelhança com as cianobactérias modernas em depósitos que datam de 2 anos atrás.100 milhões de anos.

Moléculas de biomarcadores características das cianobactérias em depósitos marinhos de 2 também foram encontrados.700 e 2.500 milhões de anos.

Devido à capacidade de cianobactérias de produzir e liberar oxigênio como subproduto da fotossíntese, acredita -se que sua aparência na Terra permitisse a modificação da atmosfera, causando um grande evento de oxigenação.

O aumento do oxigênio poderia ter causado uma diminuição na concentração de metano atmosférico aproximadamente 2.400 a 2.100 milhões de anos, causando a extinção de muitas espécies de bactérias anaeróbicas.

Algumas tensões de espécies de cianobactérias podem produzir toxinas poderosas em ambientes aquáticos.

Essas toxinas são metabólitos secundários que são liberados no ambiente quando as condições ambientais são extremas, em ambientes eutróficos, com altas concentrações de nutrientes minerais, como fósforo e condições particulares de pH e temperatura.

Caracteristicas de cianobactérias

- São bactérias de manchas gram -negativas, que podem ser unicelulares ou formam colônias na forma de filamentos, folhas ou esferas ocas.

- Dentro dessa diversidade, diferentes tipos de células podem ser observados:

• Células vegetativas são aquelas que são formadas em condições ambientais favoráveis, nas quais ocorre a fotossíntese.
• Akinetes, endosporos produzidos em condições ambientais difíceis.
• Heterócitos, células de parede grossas, que contêm a enzima nitrogenase, que intervém na fixação de nitrogênio em ambientes anaeróbicos.

Pode atendê -lo: psicofilos

- As cianobactérias são os organismos mais simples que têm ciclos circadianos, oscilações de variáveis ​​biológicas em intervalos regulares de tempo associados a mudanças ambientais periódicas durante o dia. O relógio circadiano em Cyanobacteria funciona do ciclo de fosforilação de Kaic.

- Eles são distribuídos em grande diversidade de ambientes terrestres e aquáticos: pedras nuas, pedras temporariamente umedecidas em desertos, água doce, oceanos, solo úmido e até em rochas antárticas.

- Eles podem fazer parte do plâncton em corpos d'água, formar biofilmes fototróficos em superfícies expostas ou estabelecer uma relação simbiótica com plantas ou cogumelos formando líquenes.

- Algumas cianobactérias desempenham um papel importante nos ecossistemas. Microcoleo vaginatus e M. Vaginatus Eles estabilizam o solo usando uma bainha de polissacarídeo que se liga às partículas de areia e absorve água.

- As bactérias do gênero Proclorococcus produzir mais da metade da fotossíntese do oceano aberto, fazendo uma contribuição fundamental para o ciclo global de oxigênio.

- Várias espécies de cianobactérias, como Aphanizomenon flos-aquae e Arthrospira Platensis (Spirulina), são colhidos ou cultivados como fontes de alimentos, alimentos de origem animal, fertilizantes e produtos de saúde.

Morfologia

- As células de cianobactérias têm uma parede celular altamente diferenciada, tipo Gram -negativo, com membrana plasmática e membrana externa separada por um espaço perplapsmico.

- Eles têm um sistema interno de membranas tilacóides, onde as cadeias de transferência de elétrons envolvidas na fotossíntese e respiração residem. Esses diferentes sistemas de membrana dão a essas bactérias uma complexidade única.

- Eles não têm flagelos. Algumas espécies têm filamentos móveis chamados hormogônicos, que lhes permitem deslizar nas superfícies.

Pode atendê -lo: Chytridiomycota: o que é, características, ciclo de vida, habitat

- Formas filamentosas multicelulares, como gênero Oscilatório, Eles são capazes de gerar um movimento ondulado através da oscilação do filamento.

- Outras espécies que habitam colunas de água formam vesículas de gás, formadas por uma bainha de proteína, que lhes dão flutuabilidade.

- Hormágono são formadas por células finas com células afiadas nas extremidades. Essas células são liberadas e mobilizadas, brotando em lugares longe da colônia principal, onde novas colônias começam.

Sistemático

A classificação de cianobactérias nos níveis taxonômicos mais altos foi fortemente debatida. Essas bactérias foram inicialmente classificadas como algas verdes (cianophyta), de acordo com códigos botânicos.

Esses estudos iniciais foram baseados em características morfológicas e fisiológicas.

Posteriormente, na década de 1960, quando as características procarióticas desses microorganismos foram estabelecidas, as cianobactérias foram reclassificadas sob o Código Bacteriológico.

Em 1979, foram propostas 5 seções que correspondem a 5 ordens: Seção I = Chroococcal, Seção II = Pleurocapsales, Seção III = Oscilatoriancial, Seção IV = Nostocals e Seção V = Estigonematais.

O sistema taxonômico de cianobactérias foi alterado radicalmente com a introdução de microscopia eletrônica e métodos moleculares e genéticos.

A taxonomia de cianobactérias foi revisada quase continuamente nos últimos 50 anos, na qual propostas radicalmente diferentes foram geradas. O debate sobre a classificação das cianobactérias ainda continua.

As mais recentes propostas para árvores filogenéticas para essa vantagem propõem o uso de ordens: gloeobacteral, sinecocócico, oscilatorial, chroocócico, pleurocapsales, espirituais, rubidibacter/halothece, coococexespsidal e nostocal. Essas ordens são compostas de gêneros simples -filéticos, compostos de muitas espécies.

Toxicidade

Estima -se que existem 150 gêneros de cianobactérias contendo aproximadamente 2.000 espécies, das quais cerca de 46 têm alguma tensão de produção de toxinas.

Pode atendê -lo: bactérias grama positivas: características, estrutura, doenças

Nos ecossistemas aquáticos, a abundância de cianobactérias pode atingir níveis muito altos quando as condições ambientais são apropriadas para o crescimento, o que favorece o acúmulo de metabólitos secundários no citoplasma.

Quando as condições ambientais se tornam desfavoráveis, com aumentos nas concentrações de nutrientes minerais, como o fósforo, a cianobactéria morre, produzindo lise celular e a liberação de toxinas no meio.

Dois tipos principais de toxinas foram identificados: hepatotoxinas e neurotoxinas.  As neurotoxinas são produzidas principalmente por espécies e gerais: Anabaena, Aphanizomenon, Oscilatório, Trichodesmium e Cylindrospermopsis.

As neurotoxinas agem rapidamente, produzindo parada respiratória a alguns minutos da ingestão de altas concentrações de toxina. A saxitoxina é uma neurotoxina paralisante, incluída no Anexo 1 da Convenção de Armas Químicas.

As hepatotoxinas são produzidas por gêneros Microcystis, Anabaena, Nodularia, Oscilatório, Nostoc e Cylindrospermopsis. 

Causar o tipo mais comum de envenenamento relacionado a cianobactérias. Eles agem de maneira mais lenta e podem desencadear a morte algumas horas ou dias depois de envenenar.

Espécies de cianobactérias

Podemos nomear algumas espécies de cianobactérias, entre as quais destacamos os produtores de hepatotoxinas e neurotoxinas, além dos mencionados acima:

- Aeruginosa microcystis

- Anabaena Spiroides

- Cylindrospermopsis raciborskii

- Rashidopsis curvata

- Rapinha mediterrânea

- Planktolyngbya contort

- Anabanesis circularis 

- Synechococcus

- Arthrospira platansis

- Spumigena nodularia

Referências

1. Dmitry a. O. (2017). Cianobactérias: ômicos e manipulação | Livro. Caister Academic Press. Moscou, Rússia.
2. Gupta, r.C. Manual de Toxicologia de Agentes de Guerra Química. (2009). Academic Press. 
3. Roset J, Aguayo S, Muñoz M.J. (2001). Detecção de cianobactérias e suas toxinas. Revista Toxicology.
4. Colaboradores da Wikipedia (2018). Cianobactéria. Em Wikipédia, a enciclopédia livre. Recuperado 10:40, 12 de outubro de 2018, de In In.Wikipedia.org