CIANOBACTERIAS

A las Cianobacterias tambin se le conoce como algas verdeazules por su coloracin que presentan, o mixophytas, son de aspecto mucilaginoso y resbaladizo.

Se conocen cerca de 150 gneros y aproximadamente 1500 a 2000 especies.

Caractersticas generales

Son procariotasLa mayora son auttrofasSon uniceluares o en cenobios filamentosos, planos o globulares La principal sustancia de reserva es el glicgeno o almidn cianoficio, existe tambin la cianoficina y la volutinaSu reproduccin es netamente asexual por simple fisinLa pared celular es a base de murenaTamao de 1 m a varias micrmetros

Organizacin vegetativa

Las cianobacterias presentan dos formas universales a saber:a) Formas no filamentosas:

- Unicelulares, formas cocoides como Synechocystis, Synechococcus

- Pluricelulares, formando cenobios, pueden ser:a) Planas: Merispomedia, Chroococcus(Anacystis)b) Globosas: Gomphosphaeria c) Cbicas: Eucapsis

SynechocystisMerismopediaGomphosphaeriaEucapsisSynechococcusChroococcusFormas no filamentosas:

SticosiphonDermocarpaFormas maciformesChamaesiphon

Formas filamentosas: Entre estos se distinguen los tricomas y los filamentos.

Tricoma, consiste en una fila de clulas dispuestas una detrs de la otra, como resultado de la divisin celular en un solo plano.

Filamento, comprende al tricoma incluido en una vaina o matrz mucilaginosa.

Tricoma (Oscillatoria)Filamento (Lyngbya)

Las formas filamentosas pueden ser:Formas filamentosas no ramificadas, son filamentos o tricomas simples no ramificados.

Tricomas: Oscillatoria, Spirulina, Arthrospira, BorziaFilamentos: Lyngbya, Symploca, Nodularia

FilamentosasSpirulinaOscillatoriaArtrospira

SymplocaNodulariaLyngbya

FilamentosasCylindrospermumAnabaenaNostoc

Calothrix GloeotrichiaRivulariaCon diferenciacin basal apical

JohannesbaptistiaFormas pseudofilamentosas

Formas filamentosas puede ser:

Formas filamentosas ramificadas falsasCuando el tricoma principal se torna discontinuo al formarse los hormogonios y luego las ramas, por crecimiento del tricoma principal como en Scytonema, Plectonema, Tolypothrix.

Forma filamentosa ramificadas verdaderasEn este caso, las ramas son continuas con el tricoma del cual deriva en Stigonema, Hapalosiphon.Una de las clulas del eje axial (clula madre) se divide longitudinal y la clula crece hacia fuera, originando una rama.

Ramificadas falsasScytonemaTolypothrix

Ramificadas verdaderasStigonemaHapalosiphon

Organizacin celular

Pared celular: Est constituida, como en todas las bacterias gramnegativas, por una membrana plasmtica llamada Lcula y una membrana externa, situndose entre ambas una pared de murena (peptidoglicano).

Citoplasma: Ocupa la luz celular se encuentra separado en cromoplasma y centroplasma.

a) Cromoplasma: Es la porcin externa coloreada, presenta:- Pigmentos fotosintticos, situados en tilacoides (laminillas fotosintticas) distribuidas por toda la clula, son de los siguientes tipos:

Clorofilas: a Carotenos: y caroteno, Flavicina. Xantofilas: Myxoxantina, Luteina, Mixoxantofila Ficobiliprotenas: Ficocianina (azul), la Ficoeritrina (rojo) y la Aloficocianina.Las ficobiliproteinas estn incluidas en Ficobilisomas (grnulos)

La presencia de estos diversos pigmentos determinan la coloracin diversa que se encuentra en esta divisin; verde azul, marron amarillentas, verde intenso o rojizas como Trichodesmiun erythraeum.

- Inclusiones, se encuentran las siguientes inclusiones: Glucgeno, es el primer producto de la fotosntesis de las cianofitas (sustancia de reserva), est dispersado en partculas pequeas. Bajo la accin del Iodo toma una coloracin pardo-rojiza.Cianoficina, llamada tambin protena cianoficia. La cianoficina puede constituir hasta el 10% de la masa celular. La cianoficina tambin es una reserva de energa, es decir, puede funcionar como fuente de ATP con la finalidad de mantenerse durante los periodos de oscuridad.

Volutina, que se encuentra tanto en el citoplasma como en el nucleoide.

Aerosomas, vacuolas de gas, en las cianofceas planctnicas contienen nitrgeno, sirven para la flotacin, aparecen cuando hay condiciones anaerobias.

Carboxisomas, son cuerpos polidricos, cristalinos con enzimas involucradas en la fijacin del CO2

Ribosomas 70S, para la sntesis de protenas.

b) Centroplasma: o nucleoplasma, contiene el ADN, puede aparecer en forma de pequeos grnulos. Pueden aparecer tambin granos de volutina, cianoficina y ribosomas.

Estructura celular de una Cyanophyta

Reproduccin

La reproduccin en las algas verdeazules es netamente asexual o vegetativa. La reproduccin asexual es de tres tipos:

1. Biparticin o fisin: Cuando la clula madre se divide en dos clulas hijas, si se separan, forman organismos unicelulares (Synechocystis), si permanecen juntas forman colonias (Anacystis), y si permaneces unidas forman cenobios (Oscillatoria)

Biparticin en OscillatoriaChroococcus (Anacystis)

2. Fragmentacin de tricomas y filamentos:

A partir de clulas especializadas o modificadas, los fragmentos liberados son los hormogonios, que regeneran al individuo completo, las clulas especializadas pueden ser:

2. Fragmentacin de tricomas y filamentos:

a) Disyuntores, una o dos clulas contiguas se gelifican, el contenido homogneo y refringente adquiere una coloracin verde y una forma de lente bicncava con los bordes salientes, las clulas vecinas se decoloran un poco (amarillean).

b) Necridios, aparecen en ciertas espcies de Oscillatoria, ciertas clulas presentan un aspecto granuloso, amarillento y sus paredes se hinchan en forma de clula bicncava.

Necridio en Oscillatoria

c) Heterocistos

Posiblemente son esporas modificadas, se les distingue de las clulas vegetativas, por su pared engrosada, por su contenido homogneo amarillento, por su mayor tamao y por la presencia de ndulos polares.Se encuentran presentes en la mayora de los Nostocales a excepcin de la familia Oscillatoriaceae.Los heterocistos pueden localizarse en un extremo del tricoma (heterocisto basal o terminal) como en Cylindrospermum, Calothrix,Gloeotrichia y Rivularia o puede encontrase en la parte media (heterocisto intercalar) como Nostoc, Anabaena, Nodularia

heterocistoNdulos polaresClulavegetativaHeterocisto

Heterocistos en: A Tolypothrix B- AnabaenaAB

Los ndulos polares son engrosamientos a ambos lados de la conexin con clulas vegetativas vecinas (heterocisto intercalar) o slo en solo lado (heterocisto terminal) .

Funcin mecnica, o fragmentacin del talo, especficamente interviene en la formacin de hormogonios, como en Nostoc, Anabaena, Nodularia, etc.

Fijacin de nitrgeno atmosfrico.

Filamentos con heterocistos: Nostoc, Anabaena, Cylindrospermum, Anabaenopsis, Calothrix y Tolypothrix .

Algunas especies marinas como Oscillatoria tambin fijan nitrgeno sin heterocistos.

HETEROCISTO

NH3 GLUTAMATO SINTETASA GLUTAMINAFijacin del nitrgeno atmosfricoN2 NITROGENASA

3. Esporas: Son clulas que modifican su contenido, se rodean de una cubierta espesa aislante de dos capas, la externa puede presentar ornamentacin variada, el contenido es espeso, rico en reservas y desprovisto de pigmentos, durante la germinacin la pared se rompe o gelifica, hay varios tipos de esporas:

a) Akinetos (acinetos), es el tipo ms frecuente, caracterstico de los organismos filamentosos, soporta condiciones desfavorables. En algunas especies el akineto est asociado al heterocisto (probablemente para el intercambio de genes).

Akineto en CylindrospermumFilamento de Nostoc en la que Casi la totalidad de clulas Vegetativas se transformanEn akinetos

akinetos

b) Hormosporas (hormocistes), cuando es un conjunto de clulas o un hormogonio el que se encista.

c) Endosporas, se producen por la divisin de una clula en varios elementos resistentes, mientras que la membrana plasmtica permanece sin cambios. Las endosporas se liberan todas simultneamente, son frecuentes en las especies epfitas como Dermocarpa

d) Nanosporas (nanocistes), endosporas de pequea dimensin resultantes de la divisin de una clula madre sin aumento posterior de tamao.

e) Exosporas, igual que las endosporas, pero producidas continuamente, como en Chamaesiphon.

Endosporas en DermocarpaExosporas en Chamaesiphon

Nutricin

La mayora de las cianofitas son auttrofas, sin embargo algunas especies por sus particularidades ecolgicas se han convertido en hetertrofas, es decir son aclricas.Las oscillatorias pigmentadas, cultivadas en la oscuridad, en medios a los que se aade azcar, almidn e inulina se convierten en hetertrofas.

Hbitat

Las cianobacterias poseen una gran adaptabilidad y pueblan medios acuticos muy diversos; muchas se contentan incluso con tierra hmeda.

Las condiciones ms severas en las que es posible la vida (fuentes termales, geseres) no detienen su vida activa; se les encuentra en aguas calientes y fras, en aguas dulces y en aguas de diversa salinidad.

Anthoceros spAnabaena azollaeLobaria sp.AzollaCycasSIMBIOSIS:

Importancia

1. Se utilizan en la alimentacin humana (Nostoc, Spirulina).2. Fijan el nitrgeno atmosfrico, fertilizando los suelos (Nostoc, Anabaena, Cylindrospermum, Tolypothrix).3. Obtruyen los filtros en plantas de tratamiento agua potable, no apta para el consumo humano.Durante las floraciones acuticas, (Bloom) producen intoxicacin y muerte de diversos organismos acuticos, por efecto de la produccin de toxinas de las especies: Microcystis aeruginosa, M. flos-aquae, Aphanizomenon flos-aquae, Anabaena flos-aquae, Nudularia spumigea, Oscillatoria agardhii entre otras.Toxinas microcystinas, anatoxina a, nodularina, etc.

Bloom

DIVISIN: CYANOPHYTACLASE: CYANOPHYCEAE

CLASIFICACIN: Desikachary (1959) y Bourrely (1970).

ORDENFAMILIAGNEROChamaesiphonaceaeChamaesiphonChamaesiphonalesDermocarpaceaeDermocarpaSticosiphonSynechocystisSynechococcusGloeocapsaChroococcaceaeGloeotheceChroococcalesChroococcusMerismopediaGomphosphaeriaMycrocystisEntophysalidaceaeEntophysalesJohannesbaptistiaPleurocapsalesPleurocapsaceaePleurocapsaHyellaceaeHyellaBorziaOscillatoriaSpirulinaOscillatoriaceaeArthrosphyraLyngbyaSymplocaSchizothrixMicrocoleusNostocalesAnabaenaAnabaenopsisNostocaceaeNodulariaNostocCylindrospermunCalothrixRivulariaceaeGloeotrichiaRivulariaScytonemaScytonemataceaePlectonemaTolypothrixStigonemaStigonematalesStigonemataceaeHapalosiphonBrachitrichiaWestiella

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