Vi khuẩn lam đặc trưng, ​​hình thái, hệ thống, độc tính



các vi khuẩn lam, trước đây được gọi là tảo xanh lam, là một loại vi khuẩn được hình thành bởi các prokaryote duy nhất có khả năng sử dụng ánh sáng mặt trời làm năng lượng và nước làm nguồn điện tử trong quang hợp (quang hợp oxy).

Vì thực vật phía trên có chứa các sắc tố cho phép chúng thực hiện quá trình quang hợp oxy. Phylum này bao gồm khoảng 2000 loài trong 150 chi, với một loạt các hình dạng và kích cỡ.

Vi khuẩn lam là những sinh vật rất già. Microfossils đã được tìm thấy rất giống với vi khuẩn lam hiện đại trong tiền gửi có niên đại 2,1 tỷ năm. Các phân tử Biomarker đặc trưng của vi khuẩn lam cũng đã được tìm thấy trong các trầm tích biển 2.700 và 2.500 triệu năm.

Do khả năng của vi khuẩn lam tạo ra và giải phóng oxy như một sản phẩm phụ của quá trình quang hợp, người ta tin rằng sự xuất hiện của chúng trên Trái đất cho phép thay đổi khí quyển, gây ra một sự kiện oxy hóa lớn.

Sự gia tăng oxy có thể đã làm giảm nồng độ khí mê-tan trong khí quyển khoảng 2.400 đến 2.100 triệu năm trước, gây ra sự tuyệt chủng của nhiều loài vi khuẩn kỵ khí.

Một số chủng vi khuẩn lam có thể tạo ra độc tố mạnh trong môi trường nước. Những chất độc này là các chất chuyển hóa thứ cấp được giải phóng ra môi trường khi điều kiện môi trường khắc nghiệt, trong môi trường phú dưỡng, với nồng độ cao các chất dinh dưỡng khoáng chất như phốt pho và các điều kiện đặc biệt về pH và nhiệt độ.

Chỉ số

  • 1 Đặc điểm chung
  • 2 Hình thái
  • 3 hệ thống
  • 4 Độc tính
  • 5 tài liệu tham khảo

Tính năng chung

Vi khuẩn lam là vi khuẩn nhuộm gram âm, có thể là đơn bào hoặc hình thành khuẩn lạc với hình dạng của sợi, tấm hoặc hình cầu rỗng.

Trong sự đa dạng này, các loại tế bào khác nhau có thể được quan sát:

  • Các tế bào sinh dưỡng là những tế bào được hình thành trong điều kiện môi trường thuận lợi, trong đó quá trình quang hợp diễn ra.
  • Các akinetes, endospores được sản xuất trong điều kiện môi trường khó khăn.
  • Tế bào dị hợp, tế bào có thành dày, chứa enzyme nitơase, có liên quan đến quá trình cố định nitơ trong môi trường yếm khí.

Vi khuẩn lam là những sinh vật đơn giản nhất thể hiện chu kỳ sinh học, dao động của các biến sinh học trong khoảng thời gian đều đặn liên quan đến những thay đổi môi trường định kỳ trong ngày. Đồng hồ sinh học ở vi khuẩn lam hoạt động từ chu trình phosphoryl hóa của KaiC.

Vi khuẩn lam được phân bố trong rất nhiều môi trường trên cạn và dưới nước: đá trần, đá tạm thời được làm ẩm trong sa mạc, nước ngọt, đại dương, đất ẩm và thậm chí trong đá ở Nam Cực..

Chúng có thể là một phần của sinh vật phù du trong cơ thể nước, hình thành các màng sinh học quang trên bề mặt tiếp xúc hoặc thiết lập mối quan hệ cộng sinh với thực vật hoặc nấm hình thành địa y.

Một số vi khuẩn lam đóng vai trò quan trọng trong hệ sinh thái. Microcoleus vaginatus và M. vaginatus ổn định đất bằng cách sử dụng lớp vỏ polysacarit bám vào các hạt cát và hút nước.

Vi khuẩn thuộc chi Prochlorococcus tạo ra hơn một nửa quá trình quang hợp của đại dương mở, góp phần quan trọng vào chu trình oxy toàn cầu.

Một số loài vi khuẩn lam, chẳng hạn như Aphanizomenon flos-aquae và Đau khớp platensis (Spirulina), được thu hoạch hoặc trồng làm nguồn thức ăn, thức ăn chăn nuôi, phân bón và các sản phẩm y tế.

Hình thái

Các tế bào của vi khuẩn lam có thành tế bào rất khác biệt, loại gram âm với màng sinh chất và màng ngoài được ngăn cách bởi một không gian periplasmic.

Ngoài ra, chúng có một hệ thống bên trong của màng thylakoid, nơi các chuỗi chuyển điện tử can thiệp vào quá trình quang hợp và hô hấp cư trú. Những hệ thống màng khác nhau tạo cho những vi khuẩn này một sự phức tạp độc đáo.

Họ không có Flagella. Một số loài có sợi di động được gọi là hormon, cho phép chúng trượt trên bề mặt.

Các dạng sợi đa bào, chẳng hạn như giới tính Dao động, có thể tạo ra một chuyển động nhấp nhô thông qua sự dao động của dây tóc.

Các loài khác sống trong cột nước hình thành các túi khí, được hình thành bởi một nhóm protein, mang lại cho chúng sức nổi.

Hormogonias được tạo thành từ các tế bào mỏng với các tế bào sắc nét ở cuối. Các tế bào này được giải phóng và huy động, mọc lên ở những nơi xa thuộc địa chính, nơi các thuộc địa mới bắt đầu.

Hệ thống

Việc phân loại vi khuẩn lam ở mức phân loại cao nhất đã được tranh luận mạnh mẽ. Những vi khuẩn này ban đầu được phân loại là tảo xanh lam (Cyanophyta), theo các mã thực vật. Những nghiên cứu ban đầu dựa trên các đặc điểm hình thái và sinh lý.

Sau đó, vào những năm 1960, khi các đặc tính prokaryote của các vi sinh vật này được thiết lập, vi khuẩn lam được phân loại lại theo mã vi khuẩn.

Năm 1979, 5 phần đã được đề xuất tương ứng với 5 đơn hàng: phần I = Chroococcales, phần II = Pleurocapsales, phần III = Oscillatoriales, phần IV = Nostocales và phần V = Stigonematales.

Hệ thống phân loại của vi khuẩn lam đã được thay đổi hoàn toàn với sự ra đời của kính hiển vi điện tử và phương pháp phân tử và di truyền.

Phân loại vi khuẩn lam đã được xem xét gần như liên tục trong 50 năm qua, trong đó các đề xuất hoàn toàn khác nhau đã được tạo ra. Cuộc tranh luận về việc phân loại vi khuẩn lam vẫn còn tiếp diễn.

Các đề xuất cây phát sinh cuối cùng cho loại cây này đề xuất việc sử dụng các đơn đặt hàng: Gloeobacterales, Synechococcales, Oscillatoriales, Chroococcales, Pleurocapsales, Spirulinales, Rubidibacter / Halothece, Chroococcidiopsidales. Các đơn đặt hàng này bao gồm các chi đơn thể, bao gồm nhiều loài.

Độc tính

Người ta ước tính rằng có 150 chi vi khuẩn lam chứa khoảng 2000 loài, trong đó khoảng 46 loài có một số chủng sản sinh độc tố.

Trong hệ sinh thái dưới nước, sự phong phú của vi khuẩn lam có thể đạt đến mức rất cao khi điều kiện môi trường thích hợp cho sự phát triển của chúng, tạo điều kiện cho sự tích tụ các chất chuyển hóa thứ cấp trong tế bào chất.

Khi điều kiện môi trường trở nên không thuận lợi, với sự gia tăng nồng độ các chất dinh dưỡng khoáng chất như phốt pho, vi khuẩn lam sẽ chết, gây ra sự ly giải tế bào và giải phóng độc tố ra môi trường.

Hai loại độc tố chính đã được xác định: độc tố gan và độc tố thần kinh. Các độc tố thần kinh được sản xuất chủ yếu bởi các loài và chủng của chi: Anabaena, Aphanizomenon, Dao động, Trichodesmium và Hình trụ.

Các độc tố thần kinh hoạt động nhanh chóng, gây tử vong do ngừng hô hấp vài phút sau khi uống chất độc có nồng độ cao. Saxitoxin là một chất độc thần kinh tê liệt, được bao gồm trong Phụ lục 1 của Công ước Vũ khí Hóa học.

Hepatotoxin được sản xuất bởi các thể loại Vi nang, Anabaena, Hạch, Dao động, Lỗ mũi và Hình trụ. Chúng gây ra loại nhiễm độc phổ biến nhất liên quan đến vi khuẩn lam. Họ hành động chậm hơn và có thể gây ra cái chết vài giờ hoặc vài ngày sau khi nhiễm độc.

Tài liệu tham khảo

  1. Dmitry A. The. (2017). Vi khuẩn lam: Omics và Thao tác | Sách. Caister Báo chí học thuật. Matxcơva, Nga. 256 trang.
  2. Komárek, J., Kaštovský, J., Mareš, J. và & JOhansen, J.R. (2014). Phân loại phân loại của cyanoprokaryote (cyanobacterial chi) 2014, sử dụng phương pháp đa hình. Đặt trước 86: 295-335.
  3. Gupta, R.C. Cẩm nang về độc tính của các tác nhân chiến tranh hóa học (2009). Báo chí học thuật. Pp 1168.
  4. Howard-Azzeh, M., L. Shamseer, H. E. Schellhorn và R. S. Gupta. (2014). Phân tích phylogenetic và chữ ký phân tử xác định một nhóm đơn bào của vi khuẩn lam dị thể và xác định họ hàng gần nhất của nó. Nghiên cứu quang hợp, 122 (2): 171-185.
  5. Roset J, Aguayo S, Muñoz MJ. (2001). Phát hiện vi khuẩn lam và độc tố của chúng. Tạp chí Độc chất học, 18: 65-71.
  6. Wikipedia đóng góp. (2018, ngày 2 tháng 10). Vi khuẩn lam Trong Wikipedia, bách khoa toàn thư miễn phí. Truy cập 10:40, ngày 12 tháng 10 năm 2018, từ en.wikipedia.org