Tema 4: Cianobacterias (2015)

Apunte Español
Universidad Universidad Autónoma de Barcelona (UAB)
Grado Genética - 1º curso
Asignatura Botànica
Año del apunte 2015
Páginas 3
Fecha de subida 10/03/2015
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Tema 4: Cianobacterias Son organismos procariotas con nutrición autótrofa (trofa- = engordo / auto- = yo mismo). Son organismos fotohidrotofos: alimentación en base de agua y luz = FOTOSINTESIS.
Para producirse la fotosíntesis se necesitan unos pigmentos capaces de captar la luz del sol y transformarla por medio de reacciones químicas en componentes orgánicos junto con el CO2 y el agua.
Encontramos 4 diferentes:  Ficobiliproteinas (ficocianina y ficoeritina): absorben diferentes longitudes de onda (azul y rojo, respectivamente) y se encuentran en los ficobilisomas.
Clorofila a: en los tilacoides. Absorbe el mayor espectro de luz del verde e incluso del rojo.
Carotenoides: en los tilacoides absorben desde el amarillo al naranja y rojo.
  Las cianobacterias son gram negativas.
Recordar que autotrofia no signififca fotohidrotrofia: Fotolitotrofia: se alimentan de comp organicos y de la luz pero utilizan H2O CO2 y compuestos sulfurosos Quimilitotrofia: se alimenta a partir de la oxidación de compuestos inorgánicos.
En el interior de estas células existe una región central o centrosoma donde se concentra el material genético y una parte externa del citoplasma, donde se concentran los tilacoides (pigmentos), ficobilisomas y diferentes vacuolas que almacenarán diferentes compuestos para facilitar la vida de esta célula.
Están protegidas por una MBR y una PC, pero además poseen una última capa que es una vaina de gelatina (substancia gelatinosa que mantiene siempre húmeda a esa célula).
Morfología Hay unicelulares pero también algunas se agrupan en colonias. Dentro de estas agrupaciones hay con más vaina (capsula gruesa) o menos (capsula fina). Otras son irregulares ya que están desordenadas pero se mantienen unidas gracias a la gelatina; y otras se difunden con un orden (triangulares, pentagonales, etc).
También en forma de filamentos: tricomas. Estos tricomas pueden ser de diferentes formas: - - Haplostico: una única hilera de células.
Haplosticos ramificados: hilera de células que se ramifican.
Haplosticos con falsas ramificaciones: un filamento se rompe y sigue creciendo pero no puede crecer recto y se hace una falsa ramificación que en realidad son dos hileras distintas que se han unido.
Polísticos: formados por más de una hilera de células.
En las filamentosas encontramos que empieza habiendo un poco de evolución. El hecho de vivir una junto con las otras ha dado que la evolución haya dado unos primeros intercambios de material: comienza la evolución hasta organismos superiores.
La primera estructura que aparece son los poros LP que son discontinuidades a lo largo de todas las células en la vaina de mielina y le sirven para el intercambio con el exterior. Sin embargo, también tiene otro poro (los JP) que son de unión y aparte aparecen unos puentes citoplasmáticos (plasmodesmas) que comunican un citoplasma con otro.
Los JP no sirven para unir células sino que son consecuencia del movimiento de estas células: son unos canales en los cuales se une el exterior con el citoplasma y utilizan ese canal para segregar la vaina de mielina (los mucilagos) y al segregar esos mucilagos esa célula podrá moverse. Se ha observado que en función de si la bacteria quiere ir ara arriba o para abajo, la secreción de mucilago la hará una célula u otra. En algunas cianobacterias, aparecen unos pequeños filamentos dispuestos helicoidalmente alrededor de la PC que facilita que la cianobacteria vaya girando. Así, aunque no tengan flagelos se mueven.
Existen cianobacterias filamentosas que reciben el nombre de heterociste; especializadas en la fijación del nitrógeno atmosférico. Para la fijación del nitrógeno se necesita la nitrogenasa que solo funciona en condiciones anaeróbicas. En un momento dado una célula de esta bacteria filamentosa nota que le falta nitrógeno, y empieza a fijar nitrógeno. Esta empieza a engruesar su PC mediante 4 capas de glucolípidos que impiden que el oxígeno del exterior llegue al interior de la célula. Una vez tiene esas 4 capas, la célula empieza a tener cambios morfológicos: se reduce el 90% de su actividad y además en los plasmodesmos aparecen unas vacuolas que los taponan para así seguir evitando que entre oxígeno en el heterociste. Cundo ya está aislada se empieza a hacer la fijación del nitrógeno; en este momento la nitrogenasa transforma la glucosa en compuestos nitrogenados orgánicos. Esta célula no solo hace este proceso independientemente sino que ese nitrógeno es fijado para el resto de sus compañeras y estas le dan la glucosa que necesita para fijar nitrógeno. Existe entonces un intercambio entre células.
Reproducción Se reproducen asexualmente y puede ser de 3 formas:  Bipartición  Fragmentación: el fragmento que se ha roto se denomina hormogonio y este, se caracteriza porque sus dos células de los dos extremos son redondeadas. Esa fragmentación se da mediante unas células que se llaman necridios que son célula que se sacrifican para reproducirse y esa célula muere y quedan varios hormogonios. También pueden aparecer por medio de los heterocistes y acinetos que es una espora.
 Esporas: mediante endosporas en cianobacterias coloniales y mediante exoesporas o acinetos en cianobacterias filamentosas.
Ecología Son los primeros organismos fotosintéticos y fueron los primeros organismos vivos. Estuvieron casi 3.500 millones de años viviendo solos. Consiguieron una atm rica de O2 (paso de inerte a oxidante). Forman unos sedimentos geológicos llamados estromatolitos que son residuos geológicos (estructuras estratificadas formadas por la captura y fijación de partículas carbonatadas por parte de cianobacterias).
No solo viven en el agua, pueden vivir en el suelo pero siempre en condiciones de humedad. Son muy típicas en el suelo, ríos (sobre piedras), fango, paredes húmedas, encima de algas, etc. Pueden incluso hacer simbiosis con hongos i con plantas o incluso vivir sobre los animales.
Aplicaciones Alimentación, fertilizantes orgánicos y cosmética (por el alto grado de propiedades antibacterianas).
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