CIANOBACTÉRIAS Microcys tis - UENF · 2009. 3. 16. · Diversidade morfológica células vegetativas células especializadas • formam-se a partir de células vegetativas • fotossinteticamente

CIANOBACTÉRIAS

sinônimos:cianofíceascianoprocariontes

bactérias que realizam fotossíntese com liberação de O2.

nome vulgar: algas azuis

Microcystis

OscillatoriaAnabaena

primeira descrição de cianobactéria feita por

Linnaeus em 1755

• estima-se que o Sistema Solar tenha sido formado a 4,5 bilhões de anos atrás.

• fósseis dos primeiros microorganismos datam de 3,5 bilhões de anos.

• organismos pioneiros na terra (2,8 – 2,5 bilhões de anos)

• responsáveis pela formação da atmosfera atual, enriquecida com O2

http://imaginationconversion.

wordpress.com/2008/03/07/str

omatolites-are-our-parents-if-

you-believe-that-sort-of-thing/

Breve histórico

stromatolitos

http://www.sbes.stir.ac.uk/research/cehh/projects.html

água doce

http://www.uni-kl.de/FB-Biologie/Botanik/bsc_antarktis.htm

rochas

Colonizam todo tipo de ambiente

http://www.hickerphoto.com/yello

w-cyanobacteria-16840-

pictures.htm

geiser Sapphire, Nova Zelândia

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solos

Como reconhece-las

http://www.microscopy-

uk.org.uk/mag/indexmag.html

?http://www.microscopy-

uk.org.uk/mag/artoct01/pjnos

toc.html

Nostoc

Nostoc

http://www.rbgsyd.nsw.gov.au/sc

ience/current_research/australia

n_freshwater_algae2/algpic/cyan

obacteria?SQ_DESIGN_NAME

=printer_friendly

Oscillatoria

Diversidade morfológica

http://www.dr-ralf-wagner.de/Blaualgen.html


células vegetativas

células especializadas• formam-se a partir de

células vegetativas

• fotossinteticamenteativas

• divisão celular ativa

acinetos• formação induzi-

da por estresse abiótico

• fotossintetica-mente inativos

• capaz de sobre-viver a condições adversas (acúmu-lo de reservas)

• divisão celular induzida por ambi-ente favorável

heterocitos• sítio de fixação de N2• no. depende da

disponibilidade de nutrientes no ambiente

• fotossinteticamenteinativos

• contém cianoglobina(sequestra O2)

• divisão celular inativa• tempo de vida limitado

heterocito

acineto


http://www.dr-ralf-wagner.de/Blaualgen.html

• Seção I: Chroococales - cocóides que se multiplicam por divisão binária;

• Seção II: Pleurocapsales - cocóides que se multiplicam por fissão múltipla;

• Seção III: Oscillatoriales - filamentos simples

• Seção IV: Nostocales - filamentos simples que possuem heterocitos e acinetos;

• Seção V: Stigonematales - filamentosas ramificadas que possuem heterocitos e acinetos.

Classificação segundo a taxonomia bacteriológica:(baseia-se na descrição de cultivos axênicos)

Classificação baseada na morfologia.

Está em revisão!

I

II

III

IV

V

bainha de mucilagem

plasmalema

ficobilissomas

grânulos de glicogênio

parede celular

PB – corpos de polifosfatoPh – carboxissomasR – ribossomosG – vacúolos gasososD – DNASG ou CPG – grânulos de cianoficina

Ultra-estrutura celularcélula vegetativa


bainha de mucilagem:• não é formada por todos os gêneros• formação também depende das

características do ambiente• protege as células contra

dessecação

http://steel.ced.berkeley.edu/research/hidden_ecologies

parede celular:• semelhante a de bactérias Gram

negativas


Protoplasma –

DNA circularribossomosmembranas de tilacóides:• aparato de captação de luz

grânulos de glicogênio:• polímero de glicose• reserva de C para a célula

grânulos de cianoficina:• polímero de ác. aspártico e arginina • reserva de N para a célula

corpos de polifosfato• reserva de P para a célula


carboxissomos:• estruturas com alta concentração de ribulose-1,5-bisfosfato

(fixação de C durante a fotossíntese)

vacúolos gasosos• vesículas contendo gás, recobertas por proteína• regulam a posição da célula na coluna d´água

http://www.biologie.uni-hamburg.de/b-online/library/webb/BOT311/Cyanobacteria/Cyanobacteria.htm

Ultra- estrutura celularcélulas especializadas

heterocito

acineto


• parede celular espessa• sistema de membranas internas

abrigam a nitrogenase• ligados às células vegetativas

através de poros

• parede celular espessa• tilacóides com fotossistema

inativo• contém grânulos de cianoficina

grânulos de

cianoficina

Diversidade metabólica

Fotoautotróficos: organismos que crescem apenas na presença de luz em meio inorgânico

Fotoheterotróficos: organismos capazes de utilizar compostos orgânicos como fonte de C na luz mas não no escuro.

Quimioheterotróficos facultativos: organismos capazes de viver em ambiente sem luz em meio contendo fonte de C orgânico oufototróficamente na luz

Diversidade metabólicacaptação de luz

Mg

CH3

CCCCHHHH3333 CCCCHHHH3333

CCCCHHHH3333 CCCCHHHH3333

CCCCHHHH3333CCCCHHHH3333

CCCCHHHH3333

CCCCHHHH3333

ββββ - caroteno

HHHH HHHH HHHH HHHH

CHCHCHCH3333CHCHCHCH3333CHCHCHCH3333

COOHCOOHCOOHCOOHHOOCHOOCHOOCHOOC

OOOO

CCCCHHHH3333CCCCHHHH3333

CCCCHHHH3333

OOOO NNNN NNNN NNNN NNNN

ficocianina

clorofila a

pigmento principal: clorofila apigmentos assessórios:• carotenóides• ficocianinas• ficoeritrinas

Diversidade metabólicacaptação de luz

A presença de ficocianina e ficoeritrina permite a colonização de maiores

profundidades.

Pigmento principal:• clorofila a

Pigmentos acessórios:• ficoeritrina • ficocianina• carotenóides

Formas de vida

vida livre


vida livre

plantasfungosanimais

vida associada

Cycas

tunicata

líquem

Gunnera

Cycas

http://www.anbg.gov.au/bryophyte/

Anthocerotophyta

Formas de vidavida associada a plantas

Azolla

campo de arroz

Associação com vários tipos de plantasFilos: Anthocerotophyta

Pteridophyta (Azolla)CycadophytaAntophyta (Gunnera)

Associação com gêneros fixadores de N2 (Nostoc*)

A cianobactéria troca compostos nitrogenados por abrigo e outros compostos com a planta.

associação utilizada para aumentar a produtividade na agricultura e piscicultura.

*

*

*

??

Formas de vidavida associada a animais

• frequentemente associadas a animais marinhos• associação percebida através da busca de

metabólitos secundários biologicamente ativos para a produção de fármacos

a arquitetura da esponja permite que as espículas conduzam luz possibilitando a colonização de cianobactérias também no seu interior (J. Exp. Mar. Biol Ecol, 2008, 367:61)

esponjas

tunicata

Formas de vidavida associada a fungos

http://www.uni-kl.de/FB-Biologie/Botanik/phylo_tax_lichens.htm

Peltula

Anema

Leptogium

cerca de 8% dos líquens são associações entre fungos e cianobactérias

organismos altamente resistentes a condições adversas

sensíveis à poluição

Florações de Cianobactérias

- não tóxicas- tóxicas

o que são ?

Sua freqüência vem aumentando !!

Prejuízos causados também !!!

Cianotoxinas

hepatotoxinas

neurotoxinas

dermatotoxinas

N NH HN NH

O

O

H HOH

O3SO

H NH

+HN

CH3

O

HN

NN

HN O

POMe

O

HO

OH2N

O

RN NH

HN

NH

NHN

OH

OH

HH

HN

O

NNH

O

O

NH

N N

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NH2

O

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HN

HN

COOH

COOH

O

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OMe

H H

Z X

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NNNNNNNN

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HHHH

HHHH

OOOOOOOOOOOO

OOOO

OOOOHHHHOOOO

OOOOBBBBrrrr

OOOOHHHH

OOOOMMMMeeeeOOOOHHHH

Toxinas potentes ! (dl baixa)Estruturas bem caracterizadasGrande diversidade estrutural Métodos de análise descritos

divididas de acordo com os sintomas que provocam

β−N-metilamino-

l-alanina

SITES PARA CONSULTA:

cianobactérias:http://www.biologie.uni-hamburg.de/b-online/library/webb/BOT311/Cyanobacteria/Cyanobacteria.htm

algas, inclusive cianobactérias:http://steel.ced.berkeley.edu/research/hidden_ecologies/?p=274

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