TEMA 4. CIANOBACTERIS (2014)

Apunte Catalán
Universidad Universidad Autónoma de Barcelona (UAB)
Grado Genética - 1º curso
Asignatura Botànica
Año del apunte 2014
Páginas 5
Fecha de subida 18/10/2014
Descargas 17
Subido por

Descripción

Professora: Concepción Delinares

Vista previa del texto

TEMA 4. CIANOBACTERIS Els cianobacteris són un fílum dins els eubacteris. Són organismes procariotes autòtrofs (s’alimenten a si mateixos). Es pensa que van ser els primers fotosintètics del planeta. Obtenen l’energia del sol gràcies als pigments: - Ficobiliproteïnes (o ficobilisomes): són pigments units a un grup no proteic. Hi ha la ficocianina, que capta la llum verda, i la ficoeritrina, que capta la vermella.
Clorofil·la a: absorbeix llum verda. Es troba a les membranes tilacoides, on hi ha també els carotens. Aquest pigment, en última instància és el responsable de la fotosíntesi.
Carotenoides.
La clorofil·la a és el pigment clau per poder dur a terme la fotosíntesi. Els altres pigments absorbeixen l’energia de la llum però no poden fer res amb ella, i la donen a la clorofil·la a, que és l’únic pigment que pot utilitzar aquesta energia. L’energia obtinguda pels carotenoides passa a la ficocianina. L’absorbida pels carotenoides i la ficocianina passa a la clorofil·la a. D’aquesta manera, la clorofil·la a aconsegueix energia que prové de llums amb longituds d’ona que ella no pot absorbir.
Hi ha bacteris amb altres tipus d’autotròfia: - Fotolitotròfia: la fan els sulfobacteris verds i purpuris. També fan fotosíntesi i el CO2 és el donador de carboni, però els electrons els dóna el SH2, i no l’aigua.
Quimiolitotròfia: la fan els bacteris incolors. Obtenen l’energia de l’energia química de substàncies inorgàniques. El donador de carboni és el CO2.
ESTRUCTURA CEL·LULAR DELS CIANOBACTERIS Els cianobacteris no tenen orgànuls pròpiament dits. Envoltant-los, tenen una paret de cel·lulosa, i en encara més a l’exterior, una beina gelatinosa que els envolta.
A l’interior a tocar de la membrana, hi ha els tilacoides (que contenen la clorofil·la a i carotens). Justament es troben a la perifèria de la cèl·lula perquè és on arriba més la llum, i així ho tenen més fàcil per captar-la.
A l’interior de la cèl·lula hi ha l’ADN procariota, els ribosomes... tot es troba dissolt, sense separació.
A tot arreu del citosol hi ha vacúols amb compostos fosfatats, grànuls de compostos nitrogenats o vacúols de carboxisomes. Aquests últims són els encarregats d’agafar el CO2 perquè el cianobacteri el pugui utilitzar, i d’expulsar l’O2. En funció del metabolisme del cianobacteri, aquests vacúols estaran més inflats o no.
ORGANITZACIÓ MORFOLÒGICA Els cianobacteris, com hem dit, són procariotes unicel·lulars, però poden formar agregats. En funció de si la beina gelatinosa és més gruixuda o no, direm que tenen càpsula fina o gruixuda.
Depenent del nombre i organització de cianobacteris els agregats poden ser: Els cianobacteris també poden fer agregats filamentosos. Aquests s’anomenen tricomes. Poden ser haplòstics, haplòstics amb ramificacions, haplòstics amb falses ramificacions o polístics.
Les cèl·lules en aquests tricomes no tenen divisió del treball (especialització), excepte en alguns casos molt concrets. Trobem especialització en filaments que tenen plasmodesmes. Aquests són molt rudimentaris, ja que si els cianobacteris es separen, els plasmodesmes es tanquen i no hi ha cap problema. Però tot i ser rudimentaris, permeten intercanviar nutrients, si alguna de les cèl·lules del filament no pot sintetitzar un nutrient en concret.
També hi ha porus que comuniquen amb l’exterior, i que permeten a alguns cianobacteris filamentosos moure’s. Aquests porus provoquen pressions expulsant mucílag (substància gelationosa). Aquesta expulsió fa que el filament es mogui. Ho expulsa una cèl·lula o una altra depenent de la direcció i el sentit del moviment que es vulgui. Aquest sistema de moviment s’anomena gliding.
Alguns filaments també es poden moure fent girs. Sota la paret cel·lular hi ha unes fibril·les per les que passa el mucílag expulsat, i fan que el filament giri.
Plasmodesmes.
Gliding amb moviment oscil·latori.
HETEROCISTS Són un tipus de cianobacteris filamentosos. Fixen el nitrogen atmosfèric en condicions anòxiques. Aquesta capacitat només la tenen algunes de les cèl·lules del filament.
Quan el filament es queda sense nitrogen, perquè els grànuls que contenien compostos nitrogenats s’han buidat, una de les cèl·lules es converteix en fixadora de nitrogen. Tots els contactes amb l’exterior d’aquesta cèl·lula es taponen amb una capa de glucolípids. Apareix una altra capa de protecció de la cèl·lula i la paret cel·lular s’engruixeix. Al citosol, els tilacoides desapareixen i els que es queden (sense activitat fotosintètica) se’n van a les puntes de la cèl·lula, on hi ha la comunicació amb les altres cèl·lules del filament. Els plasmodesmes es taponen amb els corpuscles polars (grànuls de ficocianina).
Els corpuscles fan pressió als plasmodesmes i fan que el nitrogen arribi a totes les cèl·lules del filament. Les capes que envolten la cèl·lula la protegeixen de l’oxigen, ja que per poder fixar nitrogen, ha de trobar-se en condicions anòxiques.
Heterocists. Pas dels nutrients pel filament.
REPRODUCCIÓ Els cianobacteris només tenen reproducció asexual. Es poden reproduir per bipartició, fragmentació o espores.
Les espores que es formen sempre són mitòspores. Si es formen en colònies (agregats d’unicel·lulars), són endòspores, si es formen en cianobacteris filamentosos, són exòspores.
Endòspores.
Exòspores.
Un tipus especials d’espores són els acinets, que només apareixen en cianobacteris filamentosos amb heterocists. Són espores molt resistents, que serveixen per resistir condicions molt poc favorables de l’ambient. A vegades també apareixen quan les condicions són bones, només com a prevenció per si questes empitjoressin. Els acinets són cèl·lules vegetatives que han crescut i s’han envoltat de moltes capes com a protecció.
Acinet.
Les capes de protecció dels acinets són molt semblants filogenèticament a les dels heterocists. Per això es pensa que els heterocists provenen dels acinets.
Els cianobacteris també es poden reproduir per fragmentació. Un filament es fragmenta, cada fragment s’anomena hormogoni.
Si la fragmentació ocorre en un filament amb heterocists, normalment el trencament es dóna al voltant dels heterocists. Si un heterocists queda sol, quan hagi aconseguit prou nitrogen, es convertirà en cèl·lula vegetativa, es començarà a dividir per mitosi i crearà un nou filament.
De la mateixa manera que amb els heterocists, la fragmentació també pot passar amb acinets.
Finalment, la fragmentació també es pot donar en filaments sense heterocists ni acinets. En aquests casos, dues cèl·lules separades per una distància en el filament moren, i el filament queda fragmentat en tres parts. Aquestes cèl·lules que moren s’anomenen necridis.
ECOLOGIA Els cianobacteris van aparèixer fa 3.500 MA i van governar el món durant 2000 MA. Gràcies a això van poder canviar l’atmosfera, i són els responsables de tot l’O2 atmosfèric.
Un exemple de l’existència d’aquests microorganismes durant tots aquests milions d’anys són els estromatòlits. Els estromatòlits són pedres que s’han anat formant per l’acumulació de sorres i pedres petites en la substància gelatinosa dels cianobacteris.
Podem trobar cianobacteris en: - Sòls (cianobacteris Nostoc).
Sobre pedres de rius i rierols (Rivularia i Nostoc).
Fangs (Phormidium).
Parets humides (Phormidium).
Sobre algues i molses (Merismopedia).
Aigües sulfuroses i termals (Oscillatoria i Mastigocladus).
Alguns poden fer simbiosi amb fongs (Nostoc), i altres simbiosi amb plantes (Anabaena azollae).
S’acumulen al pèl dels óssos polars, i formen proliferacions algals anomenades “bloom”.
Alguns cianobacteris s’usen els camps de l’alimentació, l’adobament orgànic i la cosmètica.
...