SALUD

Cyanobacteria – Wikipedia, La Enciclopedia Libre

Metabolismo de lipidos y proteinas La respiración en las cianobacterias puede ocurrir en la membrana tilacoide donde también se lleva la fotosíntesis. Las cianobacterias usan electrones de la succinato deshidrogenasa en lugar de NADPH para la respiración. En el citoplasma se encuentran cuerpos lipídicos, gránulos de glucógeno, gránulos de cianoficina, gránulos de polifosfato, que se usan para almacenar energía en forma de carbohidratos y después ser consumidos mediante la respiración celular. Existen además cianobacterias que forman filamentos con ramificación verdadera. Cuando el tricoma de un filamento se quiebra en dos, esto es posible gracias a una célula que se sacrifica llamada necridio, entonces los extremos pueden separarse formando dos filamentos o bien, pueden quedarse unidos dentro del mismo mucilago formando una rama falsa. Los heterocistos aparecen como células más grandes y de pared engrosada intercaladas en los filamentos. Los acinetos; son células de reserva que se vuelven más grandes, con una pared más gruesa que las células vegetativas, a veces con pequeñas protuberancias; poseen un citoplasma granuloso debido a la acumulación de gran cantidad de cianoficina como sustancia de reserva.

La cuestión de cuándo evolucionó la fotosíntesis oxigénica exactamente sigue siendo motivo de debate e investigación, aunque se tiene evidencias de que evolucionó mucho antes del gran evento de oxidación (2450-2320 millones de años atrás) coincidiendo con la evidencia geoquímica y molecular. Los ancestros de las cianobacterias posiblemente se originaron hace 3500 millones de años, aunque hay evidencia de que pudieron haber surgido hace 3700 millones de años. Se pensaba que los ritmos circadianos existían solo en las células eucariotas, pero muchas cianobacterias muestran un ritmo circadiano bacteriano. Los mecanismos fisiológicos de la intoxicación son variados, con efectos tanto citotóxicos (atacantes de las células), como hepatotóxicos (atacantes del hígado) o neurotóxicos (atacantes del sistema nervioso). Las cianobacterias son posiblemente el grupo de microorganismos más exitoso en la Tierra. Las cianobacterias probablemente han estado produciendo metano desde que evolucionaron por primera vez en la Tierra. La diferencia más notable la ofrecen los heterocistos, células especiales que sólo se presentan en un clado de cianobacterias.

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Algunas especies han solucionado el problema mediante los heterocistes, unas células más grandes y con una pared engrosada con celulosa y que se encargan de la fijación del nitrógeno; en los heterocistes no hay fotosistema II, de modo que no hay desprendimiento de oxígeno y la nitrogenasa puede actuar sin problemas. Calculadora metabolismo basal harris benedict . El mucilago también tiene excreciones de sustancias poliméricas extracelulares o EPS (por sus siglas en inglés), lo que le confiere a la cianobacteria capacidad de adhesión al substrato, protección contra UV, atrapamiento de detritos y exclusión competitiva de otros microorganismos. Science (en inglés) 355 (6332): 1436-1440. ISSN 0036-8075. doi:10.1126/science.aal3794.

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Applied and Environmental Microbiology 81 (6): 2025-2031. ISSN 0099-2240. doi:10.1128/aem.03579-14. Se ha documentado que especies como Synechococcus pueden hacer fermentación en la noche para obtener energía, entre los genes de fermentación de Synechococcus se encuentran pflB, pflA, adhE, and acs. Las cianobacterias solo respiran durante la noche (o en la oscuridad) porque las instalaciones utilizadas para el transporte de electrones se usan en reversa para la fotosíntesis mientras están a la luz. Las cianobacterias parecen separar estos dos procesos con su membrana plasmática que contiene solo componentes de la cadena respiratoria, mientras que la membrana tilacoide alberga una cadena de transporte de electrones respiratoria y fotosintética interconectada. Después de un bloom de cianobacterias ocurre una precipitación de materia orgánica al fondo del cuerpo de agua, también se han descrito fenómenos de blanqueamiento o whitening, donde las cianobacterias catalizan la precipitación in situ de partículas de CaCO3 de grano fino en sus superficies celulares, lo que conduce a la precipitación de carbonato en el fondo del océano o de lagos.

Algunas cianobacterias son mixótrofas, es decir pueden ser tanto autótrofas (obtener energía de la luz) como heterótrofas (obtener energía de materia orgánica). Son uno de los procariontes más complejos presentando especialización de células y multicelularidad. Son células especializadas en la fijación de nitrógeno. Algunas cianobacterias son simbiontes de plantas acuáticas, como los helechos del género Azolla, a las que suministran nitrógeno. La fotosíntesis necesita un reductor (una fuente de electrones), que en este caso es el agua (H2O). Es importante remarcar que la novedad evolutiva de realizar fotosíntesis oxigénica no ha podido ser desarrollada por ningún otro organismo fotosintético, en cambio esta capacidad ha pasado a los diferentes organismos por simbiosis, como es el caso de los cloroplastos de las algas y las plantas. Las algas rojas tienen en su aparato fotosintético la misma clase de pigmentos auxiliares, las ficobilinas, que caracterizan a las cianobacterias.

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Cuando se descubrió la distinción entre célula procariota y eucariota se constató que éstas eran las únicas “algas” procariotas, y el término “Cyanobacteria” (se había llamado siempre bacterias a los procariontes conocidos) empezó a ganar preferencia. Dieta metabolismo acelerado . Algunos supusieron, con buenos motivos, que éstas son las cianobacterias de las que derivarían los plastos verdes de plantas y algas verdes, por lo que fueron llamadas Prochlorophyta.

Se ha encontrado que las cianobacterias juegan un papel importante en los hábitats terrestres. Las cianobacterias ocupan una amplia gama de hábitats en todas las latitudes, se pueden encontrar en casi todos los hábitats terrestres y acuáticos: océanos, agua dulce, sistemas hipersalinos, lagos alcalinos, suelos húmedo, humedales, aguas termales, tapetes de desiertos, rocas y suelos desnudos, incluso rocas antárticas y bajo el hielo. La gemación es cuando una célula madre se fragmenta por los extremos dando lugar a los nanocitos o exocitos que después se liberan, este tipo de reproducción solo se ha observado en Chamaesiphon. La fisión binaria es cuando una célula madre crece y entonces se divide a la mitad dando lugar a dos células hijas, es el tipo de reproducción más común dentro del orden Synechococcales pudiendo ser de manera bipolar o apolar. Sin embargo, en ambientes acuáticos es donde especialmente se agregan, dando lugar a formaciones típicas conocidas como floraciones, proliferaciones o blooms.

Hay géneros como Spirulina, que se pueden consumir debido a su alto contenido de caroteno, que es utilizado como antioxidante y se transforma en vitamina A al entrar en el organismo. Son células que se sacrifican haciendo un tipo de pseudo-apoptosis, para que un tricoma de cianobacteria pueda dividirse y seguir creciendo en otra dirección, estos pueden formar ramas falsas cuando no se rompe por completo el mucilago, o formar hormogonios cuando las ceulas resultantes se separan por completo del tricoma. Los plastos son orgánulos que se encuentran en el citoplasma de las células de las plantas y de las algas.

Las cianobacterias fueron los principales productores primarios de la biosfera durante al menos 1500 millones de años, y lo siguen siendo en los océanos, aunque desde hace 300 millones de años han cobrado importancia distintos grupos de algas eucarióticas (las diatomeas, los dinoflagelados y los haptófitos o cocolitofóridos). Las cianobacterias comparten con algunas otras bacterias la capacidad de usar N2 atmosférico como fuente de nitrógeno. Las cianobacterias al ser bacterias solo tienen reproducción asexual, sin embargo, algunas cianobacterias tienen mecanismos de reproducción únicos dentro de las bacterias, presentando células especializadas para esta función. Clase Chroobacteria – Orden Chroococcales – Unicelulares o coloniales con pocas células. Se presenta en cianobacterias del orden Pleurocapsales. Algunas cianobacterias producen toxinas y pueden envenenar a los animales que habitan el mismo ambiente o beben el agua. Esto es fácilmente apreciable en cultivos de arroz ubicados en China y Vietnam, en los que en 1988 se notó un incremento del 5 % en la producción del cereal antes mencionado debido principalmente a la mejora de la calidad del nitrógeno fijado y a que las cianobacterias funcionan como reguladores ecológicos, por lo que adquieren funciones de herbicidas y plaguicidas.

También se sabe que las cianobacterias pueden respirar durante la noche lo que causa un estado anoxigénico del cuerpo de agua, si el cuerpo de agua es muy reducido como un lago poco profundo o una pecera, el oxígeno se consume con mayor rapidez lo que puede provocar la muerte de animales acuáticos. La enzima que realiza la fijación del nitrógeno es la nitrogenasa, que es inhibida por el oxígeno, con lo cual se hace incompatible con la fotosíntesis y, por tanto, en muchas cianobacterias los dos procesos se separan en el tiempo, realizándose la fotosíntesis durante las horas de luz y la fijación de nitrógeno solamente por la noche.

Un ejemplo de una especie de cianobacterias que lo hace es Microcoleus vaginatus. Todas las cianobacterias presentan membrana tilacoidal a excepción de Gloeobacter sp., debido a que es una cianobacteria ancestral, sus tilacoides se encuentran de manera segregada en el citoplasma. Aceleradores del metabolismo naturales . Esto a la vez permitió que surgieran otras formas de vida más complejas como los primeros organismos eucariontes, que empezaban a usar oxígeno de manera heterótrofa.

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No sólo sirven para la alimentación en humanos, se ha comprobado en los campos de cultivo de arroz antes mencionados, que al momento de introducir cianobacterias junto con su simbionte Azolla se han desarrollado cardúmenes de peces, que se alimentan a su vez del exceso de cianobacterias que habiten el cultivo, fomentando indirectamente la pesca. No es extraño que, una vez generadas tales condiciones, se haya producido una evolución convergente repetida. También se ha propuesto a algunas cianobacterias con capacidad de precipitación de carbonatos como una herramienta en el secuestro de carbón atmosférico.

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La envoltura está constituida, como en todas las bacterias gramnegativas, por una membrana plasmática y una membrana externa, situándose entre ambas una pared de mureína (peptidoglucano). Entre la pared y las capas mucilaginosas segregan una nueva capa fibrosa. M. vaginatus estabiliza el suelo usando una vaina de polisacárido que se une a las partículas de arena y absorbe agua. La taxonomía de las cianobacterias está regida por dos códigos, el Código Internacional de Nomenclatura de Bacterias y el Código Internacional de Nomenclatura Botánica; esta duplicidad de nomenclatura causa una gran confusión. La taxonomía de las cianobacterias está actualmente en revisión y dista mucho de ser definitiva.