ANABAENA: JELLEMZŐK, ÉLŐHELY, SZAPORODÁS ÉS TÁPLÁLKOZÁS - BIOLÓGIA - 2026

Az Anabaena prokarióta fotoszintézisű cianobaktériumok nemzetsége, vagyis egysejtű, meghatározott mag nélkül, genetikai anyaggal, de diszpergálva a citoplazmában. Sekély vizek növényi szervezetei, hordó alakúak, és kolóniákat képezhetnek.

A cianobaktériumokat, beleértve az Anabaena-t, kék-zöld algáknak is nevezik, bár ezek nem állnak kapcsolatban a Plantae királysággal. Színeződésükön keresztül úgynevezik őket, mert egyes fajok képesek rögzíteni a nitrogént, mások pedig azért, mert klorofillben vannak és fotoszintetizálódnak.

Cyanobacterium fajok Anabaena circinalis. Feltöltve és szerkesztve: A Bdcarl Nabaenák sok tudományos figyelmet szentelnek, mivel a cianobaktériumok azon kevés csoportjának egyike, amelyek képesek a légköri nitrogént rögzíteni, és ez különös figyelmet fordított rájuk a genomiális, evolúciós, biokémiai és gyógyszerészeti tanulmányok körében. sok más.

jellemzők

Prokarióta szervezetek. Peptidoglikán sejtfalat mutatnak, amelynek szerkezete nagyon hasonló a baktériumok szerkezetéhez, amelyek negatívan reagálnak a gramm festésre (gramm negatív).

Általában körülbelül 2-10 mikrométer, bár egyes fajok akár 20 mikrométert is mérhetnek. Vannak szabadon élő fajok, és a legtöbb fonalas (elágazat nélküli trichomokkal).

Klorofill a-val vannak, tehát fotoszintetizálódnak. A rostos sejteknek speciális sejtjei vannak, úgynevezett heterociszták, amelyek elvesztették a fotoszintetizációs képességüket, ehelyett lehetővé teszik a légköri nitrogén rögzítését egy nitroáz enzim segítségével.

Heterocisztikus sejtek képződnek az izzószálon belül és / vagy annak végterületein. Fiziológiai és kémiai okokból ezek a sejtek vastagabb sejtmembránt képeznek, mint a kolónia többi sejtje.

Ennek a membránnak az a célja, hogy anaerob mikrokörnyezetet hozzon létre, és így képes legyen elfogni és rögzíteni a légköri nitrogént, mivel az nitrogáz enzim inaktiválódik oxigén jelenlétében.

A nabaenák, akárcsak más heterocisztákkal rendelkező cianobaktériumokhoz, nitrogén-rögzítési folyamatokat végezhetnek fény hiányában vagy jelenlétében; még nitrogén hiányában történő termesztéskor is elnyelik a szén-dioxidot és fotoszintetizálódnak.

Néhány faj virágzást vagy virágzást generál, mások képesek biolumineszcenciát előidézni, és egyes fajok toxikuskká válhatnak.

Taxonómia és filogenia

Az Anabaena a baktériumokhoz tartozik, amelyet 1990-ben Carl Woese javasolt. Ez a domain, Woese szerint, az Archea (az eukariótákhoz szorosabban kapcsolódó prokarióták egy másik csoportja) és az Eukarya (eukarióta szervezetek) testvére.

Ezek a baktériumok és a phyllum cianobaktériumok birodalmában vannak. A cianobaktériumok taxonómiai elrendezése jelenleg vita tárgyát képezi, osztályozásuk meglehetősen összetett, és a tudósok nem teljes mértékben egyetértenek a jelenlegi taxonómiai elrendezésekkel.

A cianobaktériumok csoportjában azonban a Nostocal és a Stigonematal rendjei között fennálló filogenetikai kapcsolatok tudományos elfogadottsága áll fenn, mindkét csoport az Anabaena, Nostoc és Cylindrospermum nemzetségekre jellemző heterocisztás sejtekkel rendelkezik.

Egyes filogenetikai tanulmányok azt mutatják, hogy a Nostocales-en belül az Anabaena és a Nostoc nemzetségek inkább egymással, mint a Cylindrospermum-nal vannak. Jelenleg az Anabaena nemzetség több mint 170 faját írták le.

Habitat

Közös organizmusok, amelyek sekély édesvízi testekben élnek, egyes fajok tengeri környezetből származnak, másokról még nedves földi környezetben is jelentettek.

A tengeri fajok különféle sós körülmények között élhetnek. A hőmérsékletet illetően egyes fajok nyáron jelen vannak a mérsékelt térségekben, toleránsak a hőmérséklet-ingadozásokra és 70 ° C-ot meghaladó hőmérsékleten is fejlődhetnek.

Mivel elsősorban édesvízi vizek, tolerálják a bizonyos savassági szinteket, azonban vannak olyan fajok, amelyek szintén lúgos termikus környezetben élnek, vagyis meleg, magas pH (bázikus) környezetben.

Szimbiotikus társulások

Számos Anabaena fajt találtak, amelyek kölcsönös kölcsönös szimbiotikus társulásokban élnek az algákkal és a phanerogamic növényekkel. A gazdaszervezet testében élnek és nitrogént szolgáltatnak a ragadozókkal szembeni védelemért.

Reprodukció

Ezek a cianobaktériumok aszexuálisan szaporodnak, vagyis nem igényelnek férfi vagy női ivarsejtek jelenlétét. Ehelyett más reproduktív mechanizmusokat alkalmaznak.

Anabaena-ban a szaporodás fragmentációval történik; ezek a mikroorganizmusok fonalas típusú kolóniákat alkotnak. Fragmentáció akkor fordul elő, amikor a rost egy része (hormogonia) leválasztja a kolónia többi részét.

A leválás során a legkisebb rész, amely széttöredezett, csúszik vagy lebeg a vízoszlopban. Később elkezdi saját kolónia kialakítását.

Táplálás

Az Anabaena nemzetség egy autotrofikus táplálkozási taxon, azaz képviselői olyan szervezetek, amelyek szervetlen vegyületekből vagy elemekből állítják elő saját élelmüket. Az Anabaenának kétféle autotrofikus táplálkozása van:

Fotoszintézis

A fotoszintézis egy kémiai folyamat, amely bizonyos szervezetekben, például növényekben és néhány baktériumban megtörténik, amelyben a szén-dioxid és a víz fény jelenlétében cukrokat képez, és melléktermékként az oxigén szabadul fel.

Az Anabaena kloroplasztokkal rendelkezik a fotoszintézisű pigmentet tartalmazó klorofillgel, amely lehetővé teszi fényenergia abszorpcióját és átalakítását.

A nitrogén rögzítése

Sok baktérium nitrogént rögzítő heterotróf. Ezek többsége azonban napfény hiányában és anoxiában, vagy alacsony oxigénkoncentráció esetén történik.

Mint korábban már leírtuk, az Anabaena azon kevés csoport egyike, amelyekben heterocisztáknak nevezett speciális sejtek vannak. Ez lehetővé teszi számukra, hogy napfény és oxigén jelenlétében rögzítsék a légköri nitrogént, és így megszerezzék a kolónia fejlődéséhez szükséges tápanyagokat.

Heterociszták az Anabaena nemzetség cianobaktériumaiban. Felvett és szerkesztette: Berkshire Community College Bioscience Image Library.

toxicitás

Az Anabaena nemzetségről ismert, hogy toxinokat termelő fajokat is bemutat. Ha az élőhelyi feltételek kedvezőek, ezen fajok szaporodása vagy virágzása (Bloom) fordulhat elő.

Ezen virágzás során a víz a cianobaktériumok jelenléte miatt nagyon veszélyes mérgező szerré válik az ivó szervezetek számára. Ismert, hogy a szarvasmarha, a madarak, a halak, a háziállatok és még az emberek is megmérgezik ezt az okot.

A mérgező fajok neurotoxint (pl. Anabazineket) termelnek, amelyek befolyásolják a felszívó szervezetek központi idegrendszerét. Ez a toxin az Alzheimer-kórhoz hasonló demenciát okoz, többek között a Parkinson-kórhoz hasonló tüneteket.

Egyes akut esetekben a betegek halála következhet be. Nincs ismert gyógymód erre a toxinra, a kezelés tüneti.

Irodalom

1. Anabaena. Helyreállítva a britannica.com webhelyről
2. Anabaena. A wikipedia.org oldalról kérik
3. M. Burnat és E. Flores (2014). A vegetatív sejtekben expresszált agmatináz inaktiválása megváltoztatja az arginin katabolizmusát és megakadályozza a diazotróf növekedést az Anabaena heterocistákat alkotó cianobaktériumban. Microbiologyopen.
4. Anabaena. Helyreállítva a bioweb.uwlax.edu webhelyről.
5. Anabaena. Helyreállítva a wildpro.twycrosszoo.org webhelyről.
6. N. Rosales Loaiza, Vera P., C. Aiello-Mazzarri, E. Morales (2016). A Nostoc és Anabaena négy törzsének (ciánbaktériumok, Nostocales) összehasonlító növekedése és biokémiai összetétele a nátrium-nitráthoz viszonyítva. Kolumbiai biológiai törvény.