Цианобактерии в отличие от бактерий сапротрофов

Бактерии, цианобактерии, архебактери и вирусы – в чем разница?

Цианобактерии в отличие от бактерий сапротрофов

Люди чаще всего интуитивно понимают тот мир, что их окружает. Но на Земле обитают и микроскопические существа, которых не видно невооруженным глазом. В процессе их изучения возникают вопросы: что такое эти бактерии и цианобактерии? Чем они отличаются от вирусов?

Вспомним основы

Бактериями называют группу одноклеточных микроорганизмов, у которых отсутствует окруженное оболочкой клеточное ядро. Бывают бактерии различными по форме. Их подразделяют на такие типы, как:

  • кокки (шаровидные);
  • бациллы (палочковидные);
  • спирохеты (спиралевидные);
  • извитые: вибрионы (в виде запятой).

По способам питания можно выделить гетеротрофные и автотрофные организмы. Последние живут за счет неорганических веществ, которые они произвели самостоятельно с помощью энергии химических реакций.

Можно выделить и другие классификации. Например, их разделяют по признаку окрашивания или неокрашивания по методу Грама.

Для этого бактерии обрабатывают специальными красителями, затем проверяют, обесцвечиваются они после промывания или нет. Если они не обесцвечиваются, то называются грамположительными, иначе – грамотрицательными.

К первой группе относится большинство патогенных бактерий. Ко второй – например, цианобактерии.

Архебактерии

Отдельно выделяются архебактерии (или археи, Archaebacteria). Это прокариоты (у них отсутствует ядро). Архебактерии и бактерии имеют некоторые сходства. Например, их сближают похожие размер и форма клеток. Однако, несмотря на внешнее сходство с бактериями, по некоторым признакам (часть генов) архебактерии больше напоминают эукариотов. Выделяют более 40 видов архебактерий.

Бактерии и вирусы

В повседневной жизни эти понятия часто не различают. Хотя на самом деле разница огромна:

  1. Вирусы – своего рода внутриклеточные паразиты. Вне клетки хозяина они неактивны и не способны к размножению.
  2. Бактерии – самостоятельные одноклеточные организмы. Способны размножаться делением. Большинство из них безвредны или даже полезны.

Отличать вирусы от бактерий важно хотя бы потому, что болезни, вызванные действием этих организмов, лечатся по-разному. Например, антибиотики не действуют при вирусных инфекциях.

Цианобактерии и их особенности

Цианобактерии – группа грамотрицательных бактерий, способных к фотосинтезу с выделением кислорода. На латыни название записывается как Cyanobacteria. Цианобактерии представляют собой сине-зеленые водоросли.

По мнению современной науки, цианобактерии возникли еще около 3 миллиардов лет назад. Они представляют собой клетки с многослойными стенками, состоящими из нерастворимых полисахаридов. Эти клетки не имеют ядер и хлоропластов. Существуют как одиночные, так и колониальные формы.

Цианобактерии – это фотоавтотрофы, они способны к синтезу углеводов. Подобно зеленым растениям, они могут расщеплять молекулы воды за счет световой энергии.

В процессе этого образуются водород и свободный кислород.

Кроме того, достаточно большое количество цианобактерий способно фиксировать атмосферный азот, потребляемый в дальнейшем животными и растениями, то есть они способны к хемосинтезу.

Окраску цианобактерий определяют находящиеся в клетках пигменты:

  • хлорофилл – зеленый;
  • фикоцианин – синий;
  • фикоэритрин – красный;
  • каротиноиды – желтый.

Окраска может варьироваться от сине-зеленой до буроватой.

Главное отличие от бактерий – фотосинтез с выделением кислорода.

Размножение и спорообразование

В большинстве случаев цианобактерии размножаются путем простого деления клетки. Жизненный цикл у одноклеточных форм в благоприятных условиях – около 6-12 часов.

Если наступают неблагоприятные условия среды, некоторые виды цианобактерий могут образовывать споры. Количество воды в клетке при этом уменьшается, оболочка становится толще. Споры могут долгое время находиться в неблагоприятных условиях и без воды за счет запасных веществ. При наступлении благоприятных условий из споры выходит спавшая клетка.

Места обитания

Чаще всего цианобактерии могут быть обнаружены в водоемах, богатых органическим веществом. Некоторые виды обитают и в сильно соленых озерах. Встречаются и на почве, как участники симбиозов (например, в лишайниках)

Известные представители

  • Осциллатория (Oscillatoria). Обитает в пресных водоемах.
  • Носток (Nostoc). Колониальная форма, также обитает в пресных водоемах. В Китае и Японии употребляется в пищу.

Вред и польза

Вред:

  1. Цианобактерии способны выделять токсины, особенно при массовом чрезмерном развитии. Вследствие этого погибают различные виды рыбы.
  2. Цианобактерии – одна из причин возникновения цветения воды.

Польза:

  1. Являются важной частью океанического планктона.
  2. Участвуют в большом количестве пищевых цепей.
  3. Производят достаточно много кислорода.
  4. Некоторые их виды употребляются в пищу.

Таким образом, как бактерии в целом, так и цианобактерии в частности, являются важными элементами биоценозов, необходимых для жизнедеятельности многих животных и растений. Это объясняется, в частности, их способностями к автотрофному питанию и выделению кислорода.

Важно помнить, что архебактерии и бактерии – не одно и то же. Это доказано их различным эволюционным развитием. А вот вирусы и бактерии – совершенно разные организмы. Они отличаются хотя бы по тому признаку, что бактерии могут быть полезными. А вирусы – паразиты, и от них может быть только вред.

Работаю врачом ветеринарной медицины. Увлекаюсь бальными танцами, спортом и йогой. В приоритет ставлю личностное развитие и освоение духовных практик. Любимые темы: ветеринария, биология, строительство, ремонт, путешествия. Табу: юриспруденция, политика, IT-технологии и компьютерные игры.

Источник: https://probakterii.ru/prokaryotes/species/bakterii-cianobakterii.html

Прогулка в мир бактерий и цианобактерий – Мир Бактерий

Цианобактерии в отличие от бактерий сапротрофов

Цианобактерии, или сине-зеленые водоросли (лат. Cyanobacteria) – обширная группа грамотрицательных бактерий крупных размеров, отличительной особенностью которых является способность к фотосинтезу. Цианобактерии – это наиболее сложно устроенные и дифференцированные прокариоты.

Так как эти организмы по своей физиологии имеют много общих черт с эукариотическими водоростями, то согласно некоторым классификациям, цианобактерии рассматриваются в составе растений как сине-зеленые водоросли.

В настоящее время в альгологии известно более 150 родов и около 1000 видов цианобактерий, бактериологи насчитывают около 400 штаммов.

Цианобактерии распространены в морях и пресных водоемах, почвенном покрове, могут участвовать в симбиозах (лишайники). Весомую часть фитопланктона водоемов составляют водоросли данной группы. Они способны образовывать толстые многослойные покровы на субстрате.

Редкие виды обладают токсичностью и условно-патогенны для человека. Сине-зеленые водоросли основные элементы, вызывающие «цветение» воды, что приводит к массовой гибели рыб, отравлениям животных и людей.

Для некоторых видов характерна редкая комбинация свойств: способность к фотосинтезу и одновременно фиксации азота из атмосферного воздуха.

Строение. В строении цианобактерий имеются характерные особенности. Эти организмы отличаются разнообразной морфологией. Общее в структуре любого вида сине-зеленых водоростей – это слизистая оболочка (гликокаликс из пептидогликанов) и отсутствие жгутиков.

Слизистую оболочку покрывает наружная мембрана. Размеры клеток цианобактерий могут быть от 1 мкм до 100 мкм.

Цвет разных видов меняется от салатового до темно-синего в связи со способностью изменять соотношение фотосинтетических пигментов в клетке соответственно спектральному составу света.

Цианобактерии – одноклеточные организмы, могут формировать колонии, известны нитчатые формы. Размножение осуществляется посредством бинарного деления, возможно множественное деление. Продолжительность жизненного цикла при благоприятных условиях составляет 6-12 часов.

Внутреннее строение. В клетке каждого организма имеется полноценный аппарат для осуществления фотосинтеза с выделением кислорода.

Энергия, полученная посредством фотосинтеза, используется для продуцирования органических веществ из СО2. По способу питания подавляющее большинство сине-зеленых водоростей являются облигатными фототрофами.

Но они могут в течение короткого периода времени существовать за счет расходования накопленного на свету гликогена.

Значение. По мнению ученых, именно эти организмы спровоцировали в начале протерозойского периода (примерно 2,5 млрд лет назад) глобальную перестройку атмосферы – «кислородную катастрофу». Это повлекло кардинальные изменения в биосфере и гуронское оледенение.

Впервые в лабораторных условиях геном фотосинтезирующего организма был расшифрован именно на примере цианобактерии Synechocystis. До настоящего времени сине-зеленые водоросли являются ценными биологическими объектами исследований.

В Китае и странах Южной Америки сине-зеленые водоросли родов спирулина и носток используют в пищу. После высушивания из них делают муку. Спирулину используют как пищевую добавку, так как эта водоросль обладает рядом полезных свойств.

Источник:

Цианобактерии‎ (Cyanobacteria)

Цианобактерии‎ (Cyanobacteria), или сине-зелёные водоросли — одни из древнейших растительных орга­низмов; остатки их известны из докембрийских слоев.

Однако, несмотря на длительный период развития, современные сине-зеленые почти не отли­чаются от своих предков. Название свое они получили от присутствия до­бавочного к хлорофиллу пигмента синего цвета — фикоциана.

Кроме того, присутствует также в некотором количестве красный пигмент — фикоэритрин, свойственный багрянкам (красным водорослям).

Клетки цианобактерий резко отличаются от клеток других растительных типов, обнаруживая чрезвычайно простое устройство. Клет­ка покрыта пектиновой оболочкой, часто ослизняющейся. Поэтому клетки часто бывают объединены общим чехлом, слизистой обверткой.

Однако различают окра­шенный постенный слой протопласта — корковый слой и бесцвет­ное центральное тело (рис. 256, 1).

В центральном теле протопласта сосредоточены нуклеиновые вещества, в частности тимонуклеиновая кислота, характерная для ядра. Таким обра­зом, у этой примитивной группы организмов, как у других бактерий, еще нет расчленения на ядро и протоплазму. Корковый слой соответствует хроматофору, хотя он морфологически не выражен и пигменты распределены в нем равномерно.

В результате фотосинтеза образуется полисахарид гликоген, крахмал же никогда не образуется. Гликоген скопляется в виде мелких шариков в постенном слое.

У сине-зеленых водорослей размножение осуществляется только деле­нием клетки или (у колониальных нитчатых форм) разрывом на участки. Подвижных стадий не образуется. Половой процесс отсутствует.

Как у всех бактерий, здесь образуются споры, служащие для сохранения особей в течение неблагоприятного для развития времени.

Сине-зеленые водоросли распространены в пресных и реже в морских водах. В боль­шом количестве они развиваются на сырых, болотистых почвах. Лучше раз­виваются в присутствии органических (особенно азотистых) веществ.

Неко­торые из сине-зеленых встречаются в горячих источниках с температурой воды до +70 °C. Здесь они образуют туфовые отложения. Поселяясь на из­вестняках, они переводят кальций известняков в растворимые соли.

Их де­ятельность приводит к распадению известняков (так называемые «сверля­щие» водоросли).

Многие сине-зеленые сожительствуют с другими растительными организмами. Некото­рые виды их являются симбионтами в лишайниках (образуя там так назы­ваемые гонидии), например виды Nostoc. Другие со­жительствуют с печеночниками, проникая иногда во внутренние слои их тела; третьи живут в корнях различных саговников и т. д.

Цианобактерии (сине-зеленые водоросли) насчитывают около 1400 видов и разделяются на несколько классов и порядков. Здесь имеются одноклеточные, нитчатые и колониальные формы. В соответствии с разными классификациями, однозначно выделяют следующие порядки:

  • порядок Хроококковые (Chroococcales);
  • порядок Ностоковые (Nostocales);
  • порядок Осциллаториевые (Oscillatoriales);
  • порядок Прохлорофиты (Prochlorales);
  • порядок Стигонемовые (Stigoneomatales);

Также по разным классификациям имеют место: Материал с сайта http://worldofschool.ru

  • порядок Беггиатовые (Beggiatoales);
  • порядок Плеврокапсовые (Pleurocapsales);
  • класс Gloeobacteria.
Рис. 256. Сине-зеленые водоросли: 1. Строение клетки Oscillatoria: а — центральное тело, 6 — корковой слой, соответ­ствующий хроматофору. 2. Хроококк (Chroococcus). 3. Oscillatoria. 4. Lyngbia с гормогониями. 5. Anabaena с гетероцистой (г) и спорой (в); слева ее прорастание. 6 — Nostoc; д — общий вид; е — нити с гетероцистами

На этой странице материал по темам:

Источник:

Болезни, связанные с водой: цианобактериальные токсины

Цианобактерии или сине-зеленые водоросли встречаются во всем мире, особенно в спокойных богатых питательными веществами водах. Некоторые виды цианобактерий производят токсины, воздействующие на животных и людей.

Люди могут подвергаться воздействию токсинов цианобактерий, когда пьют зараженную воду или купаются в ней.

Самые частые и серьезные последствия для здоровья возникают при выпивании воды, содержащей токсины (цианобактерии), или ее попадании в организм при рекреационном водопользовании.

Течение болезни, вызванной токсинами цианобактерий, зависит от вида токсина и характера воды или связанного с водой воздействия (употребление для питья, контакт с кожей и т.д.).

У людей проявляются разнообразные симптомы, включающие раздражение кожи, желудочные колики, рвоту, тошноту, диарею, высокую температуру, боль в горле, головную боль, боль в мышцах и суставах, волдыри во рту и повреждение печени.

При купании в воде, содержащей токсины цианобактерий, может развиться аллергическая реакция, например астма, раздражение глаз, сыпь и волдыри вокруг рта и носа. Животные, птицы и рыбы также могут получить отравление при высоких уровнях цианобактерий, производящих токсины.

Цианобактерии, известные также как сине-зеленые водоросли, получили такое название, поскольку эти организмы обладают свойствами как водорослей, так и бактерий, хотя они и отнесены сегодня к бактериям. Сине-зеленый цвет объясняется их способностью к фотосинтезу, как и у растений.

Токсины цианобактерий классифицируются по их воздействию на организм человека. Гепатотоксины (воздействующие на печень) производятся некоторыми штаммами цианобактерий Microcystis, Anabaena, Oscillatoria, Nodularia, Nostoc, Cylindrospermopsis и Umezakia.

Нейротоксины (воздействующие на нервную систему) производятся некоторыми штаммами Aphanizomenon и Oscilatoria. Цианобактерии вида Cylindroapermopsis raciborski могут также производить токсичные алкалоиды, вызывающие у людей гастроэнтерологические симптомы или болезнь почек.

Не все цианобактерии этих видов производят токсины, и, вероятно, существуют токсины, которые еще не признаны в качестве таковых.

Люди в основном подвергаются воздействию токсинов цианобактерий, когда пьют загрязненную воду или купаются в ней. Другими источниками являются пищевые таблетки из водорослей. Некоторые виды образуют на поверхности воды пленку, однако высокие концентрации могут также присутствовать во всей массе зараженной воды.

Поверхностная пленка представляет особую опасность для здоровья человека в силу ее высокотоксического воздействия при контакте. Контакт, особенно со стороны детей, следует избегать.

Эти микроорганизмы могут быстро размножаться в благоприятных условиях, например в спокойной богатой питательными веществами пресной или морской воде в теплом климате или в конце лета в более прохладных частях мира.

Цветение цианобактерий обычно происходит регулярно в одних и тех же водоемах, что создает риск повторяющегося воздействия на здоровье определенных групп населения.

Давно известно, что токсины цианобактерий в озерах и прудах в различных частях мира вызывают отравления у животных и людей.

Один из первых случаев их токсического воздействия был зарегистрирован в Ките 1000 лет назад (Chorus и Bartram, 1999 г.).

Цианобактерии увязываются с болезнями в различных частях всего мира, в т.ч. Северной и Южной Америке, Африке, Австралии, Европе, Скандинавии и Китае. Точные цифры числа людей, подвергающихся их воздействию во всем мире, отсутствуют.

Лицам, подвергшимся воздействию цианобактерий через питьевую воду и при рекреационном использовании водоемов, требуется интенсивный больничный уход.

  • Сокращение роста концентрации питательных веществ (эвтрофикации) в озерах и водоемах, особенно путем более качественного управления системами обработки сточных вод и борьбы с загрязнением удобрениями (в том числе навозом) в сельском хозяйстве.
  • Информирование сотрудников здравоохранения и водоснабжения, а также населения о рисках питья, купания или занятия водным спортом в воде, которая может содержать высокую концентрацию цианобактерий.
  • В соответствующих случаях обработка воды, предназначенной для питьевого водоснабжения, с целью удаления микроорганизмов и их токсинов.

Toxic Cyanobacteria in Water: a guide to their public health consequences, monitoring and management, edited by J. Bartram& I. Chorus. Geneva, World Health Organization, 1999.

Prepared for World Water Day 2001. Reviewed by staff and experts at the Federal Environmental Agency, Germany, and the Water, Sanitation and Health Unit (WSH), World Health Organization (WHO), Geneva.

Источник:

Цианобактерии

“Мои знакомые только и говорят о каких-то молекулах-убийцах, которыми диверсанты якобы заразили питьевую воду, чтобы всех извести. Я очень доверяю журналу “Здоровье”, поэтому прошу именно вас: расскажите об этом подробнее. И если действительно молекулы-убийцы существуют, как нам от них спасаться?”

М. И. УШАКОВА, Москва

Мы попросили прокомментировать это письмо члена-корреспондента РАМН Александра Яковлевича Кульберега. Профессор первым в нашей стране начал заниматься проблемами, связанными с цианобактериями и производимыми ими молекулами-убийцами. В лаборатории иммунохимии Института микробиологии и эпидемиологии имени Н. Ф. Гамалеи, которую возглавляет А.Я.Кульберг, накоплен богатый научный материал.

Источник: https://dmnesterov.ru/opisanie/progulka-v-mir-bakterij-i-tsianobakterij.html

Твой Терапевт
Добавить комментарий