ANABAENA: ĐẶC ĐIỂM, MÔI TRƯỜNG SỐNG, SINH SẢN VÀ DINH DƯỠNG - SINH HỌC - 2025

Anabaena là một chi vi khuẩn lam quang hợp nhân sơ, tức là chúng đơn bào, không có nhân xác định, có vật chất di truyền nhưng phân tán trong tế bào chất. Chúng là sinh vật thực vật sống ở vùng nước nông, có hình dạng thùng và có thể tạo thành các đàn.

Vi khuẩn lam, bao gồm cả Anabaena, còn được gọi là tảo xanh lam, mặc dù chúng không liên quan đến giới Plantae. Chúng được gọi như vậy, ngoài màu sắc của chúng, vì khả năng cố định nitơ của một số loài và một số loài khác vì chúng có diệp lục và quang hợp.

Vi khuẩn lam thuộc loài Anabaena Circinalis. Lấy và chỉnh sửa từ: Bdcarl Nabaenas là chủ đề thu hút nhiều sự chú ý của giới khoa học, vì chúng là một trong số ít các nhóm vi khuẩn lam có thể cố định nitơ trong khí quyển, điều này đã khiến chúng được quan tâm đặc biệt trong các nghiên cứu về gen, tiến hóa, sinh hóa và dược phẩm. nhiều người khác.

nét đặc trưng

Chúng là sinh vật nhân sơ. Chúng thể hiện một thành tế bào peptidoglycan, có cấu trúc rất giống cấu trúc của vi khuẩn phản ứng tiêu cực với nhuộm Gram (Gram âm).

Chúng thường đo khoảng 2 đến 10 micromet, mặc dù một số loài có thể đo tới 20 micromet. Có những loài sống tự do và hầu hết là dạng sợi (với các loài trichomes không phân nhánh).

Chúng có diệp lục a nên có khả năng quang hợp. Các tế bào dạng sợi có các tế bào chuyên biệt gọi là dị bào đã mất khả năng quang hợp, nhưng thay vào đó cho phép chúng cố định nitơ trong khí quyển với sự trợ giúp của một loại enzyme gọi là nitrogenase.

Các tế bào dị nang được hình thành trong sợi và / hoặc ở các khu vực cuối của nó. Vì lý do sinh lý và hóa học, các tế bào này tạo thành một màng tế bào dày hơn các tế bào khác trong quần thể.

Chức năng của màng này là tạo ra một vi môi trường kỵ khí và do đó có thể thu giữ và cố định nitơ trong khí quyển, vì enzyme nitrogenase bị bất hoạt khi có oxy.

Nabaenas, giống như các vi khuẩn lam khác có dị bào, có thể thực hiện quá trình cố định nitơ trong điều kiện không có hoặc có ánh sáng; ngay cả khi được trồng trong điều kiện không có nitơ, chúng vẫn thu nhận carbon dioxide và quang hợp.

Một số loài tạo ra sự nở hoa hoặc nở hoa, những loài khác có khả năng tạo ra sự phát quang sinh học và một số loài có thể trở nên độc hại.

Phân loại và phát sinh loài

Anabaena thuộc miền Bacteria, do Carl Woese đề xuất vào năm 1990. Theo Woese, miền này là một nhóm chị em với Archea (một nhóm sinh vật nhân sơ khác có quan hệ gần gũi hơn với sinh vật nhân chuẩn) và Eukarya (sinh vật nhân thực).

Chúng nằm trong vương quốc Vi khuẩn và Vi khuẩn lam phyllum. Sự sắp xếp phân loại của vi khuẩn lam hiện đang gây tranh cãi, sự phân loại của chúng khá phức tạp và các nhà khoa học không hoàn toàn đồng ý với sự sắp xếp phân loại hiện tại.

Tuy nhiên, trong nhóm vi khuẩn lam có một số chấp nhận khoa học về các mối quan hệ phát sinh loài tồn tại giữa các bộ Nostocal và Stigonematal, cả hai nhóm đều có tế bào dị nang điển hình của các chi Anabaena, Nostoc và Cylindrospermum.

Một số nghiên cứu phát sinh loài cho thấy rằng trong chi Nostocales, các chi Anabaena và Nostoc có quan hệ họ hàng với nhau nhiều hơn là Cylindrospermum. Hiện tại, hơn 170 loài thuộc chi Anabaena đã được mô tả.

Môi trường sống

Chúng là những sinh vật phổ biến sống ở các vùng nước ngọt nông, một số loài đến từ môi trường biển và những loài khác thậm chí đã được báo cáo trong môi trường ẩm ướt trên cạn.

Các loài sinh vật biển có thể sống trong các điều kiện độ mặn khác nhau. Về nhiệt độ, một số loài nhất định có mặt ở vùng ôn đới vào mùa hè, chúng chịu được sự thay đổi nhiệt độ và thậm chí có thể phát triển trong môi trường có nhiệt độ hơn 70ºC.

Chủ yếu là nước ngọt, chúng chịu được một số mức độ axit nhất định, tuy nhiên có những loài cũng sống trong môi trường nhiệt kiềm, tức là môi trường ấm áp với độ pH cao (bazơ).

Hiệp hội cộng sinh

Một số loài Anabaena đã được tìm thấy sống trong các hiệp hội cộng sinh tương hỗ với tảo và thực vật thực vật. Chúng sống trong cơ thể của vật chủ và cung cấp nitơ để đổi lấy sự bảo vệ khỏi những kẻ săn mồi.

Sinh sản

Các vi khuẩn lam này sinh sản vô tính, tức là chúng không cần sự hiện diện của giao tử đực hay cái. Thay vào đó, chúng sử dụng các cơ chế sinh sản khác.

Trong Anabaena sinh sản xảy ra bằng cách phân mảnh; các vi sinh vật này tạo thành các khuẩn lạc dạng sợi. Sự phân mảnh xảy ra khi một phần của sợi tơ (hormogonia) tách ra khỏi phần còn lại của khuẩn lạc.

Khi sự tách rời xảy ra, phần nhỏ nhất bị phân mảnh sẽ trượt hoặc nổi trong cột nước. Sau đó nó sẽ bắt đầu hình thành thuộc địa của riêng mình.

Dinh dưỡng

Chi Anabaena là một đơn vị phân loại dinh dưỡng tự dưỡng, có nghĩa là, các đại diện của nó là những sinh vật tự sản xuất thức ăn từ các hợp chất hoặc nguyên tố vô cơ. Anabaena có hai kiểu dinh dưỡng tự dưỡng:

Quang hợp

Quang hợp là một quá trình hóa học xảy ra ở một số sinh vật như thực vật và một số vi khuẩn, trong đó khí cacbonic và nước tạo thành đường khi có ánh sáng và oxy được giải phóng dưới dạng sản phẩm phụ.

Anabaena có lục lạp với sắc tố quang hợp là diệp lục a, cho phép nó hấp thụ năng lượng ánh sáng và biến đổi nó.

Cố định nitơ

Nhiều vi khuẩn là sinh vật dị dưỡng cố định nitơ. Tuy nhiên, hầu hết chúng làm điều đó trong điều kiện không có ánh sáng mặt trời và thiếu oxy, hoặc nồng độ oxy thấp.

Như chúng tôi đã mô tả trước đây, Anabaena là một trong số ít nhóm có các tế bào chuyên biệt được gọi là dị bào. Những chất này cho phép chúng cố định nitơ trong khí quyển với sự hiện diện của ánh sáng mặt trời và oxy, và do đó có được các chất dinh dưỡng cần thiết cho sự phát triển của thuộc địa.

Dị bào ở vi khuẩn lam thuộc giống Anabaena. Được lấy và chỉnh sửa từ: Thư viện Hình ảnh Khoa học Sinh học của Đại học Cộng đồng Berkshire.

Độc tính

Chi Anabaena cũng được biết đến là loài sinh ra độc tố. Khi các điều kiện môi trường sống thuận lợi, các loài này có thể sinh sôi hoặc nở hoa.

Trong quá trình nở hoa này, nước trở thành một chất độc rất nguy hiểm đối với các sinh vật uống nó, do sự hiện diện của vi khuẩn lam. Nó được biết đến là đầu độc gia súc, chim, cá, vật nuôi và thậm chí cả con người vì nguyên nhân này.

Các loài độc hại tạo ra chất độc thần kinh (ví dụ: anabazines) ảnh hưởng đến hệ thần kinh trung ương của sinh vật ăn phải chất độc đó. Chất độc này gây ra chứng mất trí nhớ tương tự như bệnh Alzheimer, các triệu chứng tương tự như bệnh Parkinson, trong số những bệnh khác.

Trong một số trường hợp cấp tính, bệnh nhân có thể tử vong sau đó. Không có cách chữa trị được biết đến cho độc tố này, điều trị là triệu chứng.

Người giới thiệu

1. Anabaena. Phục hồi từ britannica.com
2. Anabaena. Yêu cầu từ wikipedia.org
3. M. Burnat & E. Flores (2014): Sự bất hoạt của agmatinase biểu hiện trong tế bào sinh dưỡng làm thay đổi quá trình dị hóa arginine và ngăn cản sự phát triển diazotrophic ở vi khuẩn lam Anabaena hình thành dị bào. Vi sinh vật học.
4. Anabaena. Đã khôi phục từ bioweb.uwlax.edu.
5. Anabaena. Được khôi phục từ wildpro.twycrosszoo.org.
6. N. Rosales Loaiza, P. Vera, C. Aiello-Mazzarri, E. Morales (2016). Sự phát triển so sánh và thành phần sinh hóa của bốn chủng Nostoc và Anabaena (Vi khuẩn lam, Nostocales) liên quan đến natri nitrat. Đạo luật Sinh học Colombia.