Sistematica Criptogamelor,Biologie,an. I

Regnul Monera sau Bacteria Încrengătura Bacteriophyta

Încrengătura Cyanophyta

Curs an I Sistematica Criptogamelor

Dr. biol. Oana Danci

Regnul Monera sau Bacteria

Subregnul Eubacteia

Subregnul Archaebacteria

Gr. Bactirion – bastonaş

Skizein – a despica

Phyton – plantă

Morfologia bacteriilor

Forme ale celulelor: sferică (coc), cocobacili, bastonaş drept (bacil), bastonaş curbat (vibrion), bastonaş spiralat (spiril), filament ramificat.

Bacteriile pot fi solitare sau grupate în diplococi, streptococci sau stafilococi.

Structura celulei bacteriene

Componente obligatorii:

Nucleoid – o singură moleculă circulară de AND dc.

Citoplasmă – proteine, nucleoproteine, hidraţi de carbon, apă, substanţe minerale.

Membrana citoplasmatica – citolema, formată din lipide şi proteine.

Perete celular – bacteriile gram negative au peretele celular alcătuit din peptidoglican şi au peretele celular situat între mebrana citoplasmatică internă şi o altă membrană citoplasmatică externă.

Componente facultative:

Plasmide – fixate de membrana celulară, se pot găsi gene ale patogenităţii

Capsulă

Cili – apendici filamentoşi fără rol în mişcare, doar cu rol in adezinea celulară.

Structura celulei bacteriene

Nutriţia

După modul de nutriţie: bacterii autotrofe şi bacterii heterotrofe, cea mai mare parte a bacteriilor heterotrofe fiind saprofite.

În categoria bacteriilor saprofite sunt incluse bacterii de fermentaţie: lactică, alcoolică, butirică, homoacetică, propionică.

Există bacterii parasite: Chlamydiales.

Fotosinteza bacteriană

Anaerobă

Aerobă Cianobacterii

Proclorofite.

În funcţie de cerinţele pe care le au faţă de oxigen: Bacterii strict sau obligatoriu aerobe;

Bacterii strict sau obligatoriu anaerobe;

Bacterii microaerofile;

Bacterii anaerobe sau facultativ aerobe;

Înmulţirea

Prin endospori

Prin fisiune binară – o bacterie se poate

divide la fiecare 20-30 minute.

Recombinarea genetică – prin conjugare,

transducţie sau transformare.

Clasificarea

BACTERIA Archaebacteria

Eubacterii gram pozitive

Eubacterii gram negative

Procariote fotosintetice

anoxigenice

Procariote fotosintetice

oxigenice

Archaebacteria

Morfologia talului: sferică, bastonaş, spirală, lobată, plată, neregulată, pleomorfă

Structura celulară

Arhebacteriile gram pozitive prezintă în pereţii celulari polimeri complecşi – pseudomureină.

Arhebacteriile gram negative prezintă în pereţii celulari proteine şi glicoproteine. lipsa lipidelor membrenare

cromozom circular

rezistente la lizozim şi penicilină

prezintă histone în structura cromozomului bacterian.

Archaebacteria

Nutriţia

organotrofe

autotrofe

formă neobişuită de fotosinteză;

Oxigen: aerobe, facultative aerobe sau anaerobe.

Mediul de viaţă

Acvatic sau terestru

Medii anaerobe, hipersaline, cu temperaturi înalte

Mezofile

Termofile

Clasificarea archaebacteriilor

Archaebacterii metanogene

Sunt strict anaerobe, îşi obţin energia prin convertirea dioxidului de carbon, a hidrogenului, formiatului, metanolui la metan sau metan şi dioxid de carbon.

Reprezintă cel mai mare grup de archaebacterii.

Ordine: Methanobacteriales, Methanococcales, Methanomicrobiales

Archaebacterii halofile extreme

Sunt gram negative sau gram pozitive

Necesită concentraţii mari de NaCl.

Menţionăm Halobacterium şi Halococcus.

Eubacteria – Clasificare

Eubacterii gram pozitive

1. 1. Coci gram pozitivi

Celule dispuse în lanţ – Streptococcus, grămezi, cub – Sarcina.

Cele mai comune genuri sunt: Micrococcus, Streptococcus, Staphylococcus, Sarcina.

Cel mai important patogen uman este Staphylococcus aureus – produce abcese, infecţii, pneumonie.

1.2. Coci şi bastonaşe gram pozitive care formeză endospori

Endosporii sunt foarte rezistenţi la temperaturi ridicate şi sunt viabili perioade lungi de timp. Bacillus cereus alterează alimentele şi poate infecta oameni. Bacillus anthracis – antrax.

Clostridium botulinum - cauzează botulism

Clostridium tetani – tetanos.

Staphylococcus aureus

Bacillus anthracis


1.3. bastonaşe regulate, nesporogene, Gram- positive

cel mai reprezentativ gen din acest grup este Lactobacillus.

Lactobacillus casei - descompune glucoza din lapte şi are ca produs de fermentaţie acidul lactic.

Lactobacillus bulgaricus – iaurt, alături de Streptococcus termophylus.

1.4. Micoplasme

Nu au pereţi celulari şi nu pot sintetiza precursori ai peptidoglicanului.

Sunt pleomorfe.

Sunt cele mai mici bacterii capabile de reproducere.

Sunt foarte răspândite în natură, multe produc boli la plante, animale, oameni.

Lactobacillus bulgaricus Streptomyces griseus


1.5. Actinomicete

Sunt bacterii gram positive aerobe care

formeză filamente şi spori asexuaţi. Sunt

grupate în ordinul Actinomycetales.

Bacteria Streptomyces griseus produce

streptomicina, iar Streptomyces scabies

determină râia comună a cartofului.

eubacterii Gram – negative

2.1. Bastonaşe şi coci aerobi Gram- negativi

Familia Pseudomonaceae

Formă – bastonaşe drepte sau curbate cu flageli polari.

Genuri representative: Pseudomonas şi Xanthomonas.

Pseudomonas syringae lachrymans – pătarea unghiulară la castravete.

Xanthomonas campestris pruni – ciuruirea bacteriană a frunzelor la prun.

Pseudomonas syringae

lachrymans Xanthomonas campestris pruni


Familia Rhizobiaceae

Formă de bastonaşe care prezintă flageli (polari, subpolari, peritrihi).

Genurile representative: Rhizobium şi Agrobacterium.

Genul Rhizobium bacterii fixatoare de azot, stimuleză formarea de nodozităţi pe rădăcinile plantelor.

Rhizobium leguminosarum – nodozotăţi pe rădăcinile plantelor.

Speciile genului Agrobacterium invadează ţesuturile plantelor şi transformă celulele acestora în cellule tumorigene, de terminând cancerul bacterian – Agrobacterium tumefaciens.

Rhizobium leguminosarum Agrobacterium tumefaciens


2.2. bastonaşe gram negative facultativ anaerobe

Familia Enterobacteriaceae

Bastonaşe drepte cu flageli, peritrihi sau imobile.

Genuri representative: Escherichia, Proteus, Salmonella, Shigella, Enterobacter, Erwinia, Klebsiella.

E. coli – trăieşte în colonul uman şi al altor organisme homeoterme. Unele tulpini produc gastroenterite şi infecţii ale tractului urinar.

Erwinia carotovora – putregaiul moale al plantelor (Morcovi, ceapă, ţelină).

Escherichia coli Erwinia carotovora


2.3. bacterii încapsulate

Bacterii gram negative, aerobe, acoperite cu o teacă sau capsulă. Aceste este o structură cu rol de protecţie şi de fixare pe substrat şi înveleşte un lanţ de celule.

Genurile reprezentative sunt: Leptothix şi Sphaerotilus.

2.4. Spirochetele

Bacterii gram negative bacilare, subţiri.

Deşi nu au flageli externi, spirochetele prezintă mobilitate.

Deplasarea lor se datorează unei structuri denumită filament axial.

Reprezentanţii genului Spirochaeta cresc în ape dulci anaerobe şi bogate în sulf şi în mediul marin. Unele spirochete trăiesc în simbioză cu alte organisme acvatice, altele sunt agenţi patogeni – Treponema pallidum – sifilis.

Treponema pallidum


2.5.bacterii nitrificatoare

Nu formează endospori.

Sunt foarte importante din punct de vedere

ecologic datorită capacităţii lor de a oxida

nitriţii la nitraţi, în procesul de nitrificare.

Genuri: Nitrobacter, Nitrococcus,

Nitrosomonas, Nitrospira, Nitrosococcus.


2.6. Bacterii sulfuroase necolorate

Genuri representative: Beggiatoa, Thiplaca,

Thiothrix.

Bacterii capabile să oxideze hidrogenul sulfurat.

Aceste bacterii au o importanţă practică deosebită.

Plantele nu pot utiliza sulful elementar. Sulful este

disponibil plantelor datorită bacteriilor

chemoautotrofe care oxidează sulful elementar la

sulfat. Astfel sulfaţii sunt acumulaţi în plante şi sulful

este incorporate în proteine


2.7. bacterii fotosintetice

se disting 2 grupe: anoxigenice: bacterii purpurii şi bacterii verzi.

şi oxigenice: Cyanobacteria şi Proclorophyta


2.7.1. Bacteriile purpurii au bacterioclorofile a sau b şi aparatul fotosintetic localizat

în sisteme membranare care sunt în continuarea

membranei plasmatice.

Se disting: bacterii sulfuroase purpurii – oxidează H2S la S,

uneori S la SO32-. Apartin genurilor: Thiospirillusm,

Thiocapsa, Cromathinum.

şi bacterii nesulfuroase purpurii - depozitează sulful în

afara celulei. Aparţin genurilor: Rhodospirillum,

Rhodopseudomonas, Rhodocyclus.


2.7.2. Bacterii verzi

Bacterii sulfuroase verzi:

au bacterioclorofilă a+c, d, e, localizată în veziclule elipsoidale numite clorozomi, ataşate de membrana plasmatică dar nu sunt o continuare a acesteia.

Formă: bastonaşe, coci, vibrioni.

Culoare: verzuie sau maronie;

Folosec ca surse de electroni H2S, S şi H2, sulful elementar îl depozitează în afara celulei.

Genuri representative: Chlorobium, Prostecochloris, Pelodiction.

Bacterii nesulfuroase verzi

Genul Chloroflexus

Pigmenţi fotosintetici: clorofila a şi c. prezintă clorozomi în condiţii anaerobe.

Se întâlneşte în izvoare termale neutre sau alcaline, unde creşte sub formă de gheme roşii portocalii.

2.7.3. Cyanobacteria sau

Cyanophyta

Gr. Kyanos – albastru

Gr. Phyton – plantă 7.500 specii fotosintetice oxigenice din care 7.300 sunt

simbiotice.

Morfologie tal unicelular, colonial şi filamentos ramificat sau

neramificat.

Sunt alcătuite din celule conoforme (asemănătoare) sau din celule diferite (izociste şi heterociste).

Nu sunt prevăzute cu flageli dar totuşi au mobilitate.

Culoarea celulelor: roşie, albastră – verzuie, verde, brună.


Cyanophyta

Structura celulară acoperite cu o teacă gelatinoasă numită glicocalix.

În teaca gelationoasă a unor specii se găsesc pigmenţi caracteristici: scitonemină-galben, gleocapsină – roşu, roşu- albastru.

Peretele celular asemănător cu cel al bacteriilor Gram negative.

La unele cianobacterii membrana plasmatică prezintă invaginaţii numite mezozomi.

Conţiutul citoplasmatic este diferenţiat în cromatoplasmă la exterior şi centroplasmă la interior.

Tilacoizii – lamele fotosintetice, sunt discuri închise care conţin în membrană clorofilă a şi c şi carotenoizi. Pe suprafaţa tilacoizilor se găsesc ficobilizomi - formaţiuni hemisferice sau hemidiscoidale dispuse în şiruri paralele. Sunt alcătuiţi din ficobiline: ficocianina (culoarea albastră), aloficocianina, ficoeritrina (culoarea roşie), ficoeritrocianina.

Vacuole cu gaz permit celulelor să plutească şi să îşi schimbe poziţia pe verticală în straturile de apă.

Centroplasma conţine materialul genetic reprezentat de ADN circular,

ADN dc reprezintă nucleoidul celulei.


Cyanophyta

Nutriţia sunt procariote fotoautotrofe.

Fotosinteza cianobacteriilor implică o fotofosforilare ciclică şi una neciclică, prezenţa a 2 fotosisteme (I şi II) şi clorofila a.

Produsul fotosintetic depozitat de cianobacterii este amidonul de cianoficee.

Anumite specii depozitează produsul poli β hidroxi butirat.

Unele cianobacterii sunt anaerobe şi realizează fotosinteză anoxigenică.

Numeroase specii pot fixa azotul atmosferic cu ajutorul

celulelor numite heterociste.


Cyanophyta

Înmulţirea se realizează pe cale vegetativă sau pe cale asexuată prin

celule numite spori sau achineţi.

Înmulţirea vegetativă se realizează prin: fisiune binară,

înmugurire, hormogoane şi achineţi.

Înmulţirea prin hormogoane este caracteristică bacteriilor

filamentoase.

Achinetul este un spor de rezistenţă caracteristic

cianobacteriilor filamentoase.

Clasificarea cianobacteriilor

Ordinul Chroococcales cianobacterii unicelulare şi coloniale;

înmulţirea prin fisiune binară şi înmugurire;

Genuri: Gloeocapsa, Chamaesiphon, Microcystis (secretă

peptide toxice – microcistină), Merismopedia.

Ordinul Pleurocapsales cianobacterii unicelulare, coloniale şi filamentoase.

Se înmulţesc prin fisiune binară şi endospori.

Genuri: Pleurocapsa, Dermocarpa, Xenococcus,

Myxosarcina.

Gloeocapsa


Ordinul Oscillatoriales cianobacterii filamentoase alcătuite din celule izomorfe;

se înmulţesc prin fisiune binară şi prin hormogoane;

Genuri: Lyngbia, Oscillatoria, Spirulina.

Ordinul Nostocales cianobacterii filamentoase neramificate sau care prezintă

falsă ramificaţie a filamentelor.

Produc heterociste şi achineţi şi formează hormogoane cu rol de înmulţire.

Unele specii formează asociaţii simbiotice;

Genuri: Nostoc, Anabaena, Scytonema, Rivularia.

Spirulina Nostoc commune


Ordinul Stigonematales cuprinde cianobacterii filamentoase, ramificate, alcătuite din

izociste şi heterociste.

Unele specii prezintă achineţi.

La unele specii filamentele au o structură mai complexă

fiind alcătuite din mai multe straturi de celule.

Genuri: Fischerella, Stigonema.

Ecologia cianobacteriilor

medii de viaţă diverse: apă dulce, sărată, sol, scoarţa

copacilor,

tolerează temperaturi mai mari decât eucariotele,

produc înflorirea apelor;

pot produce substanţe, inclusiv toxine, care inhibă creşterea

algelor eucariote acvatice şi asigură nutrienţi pentru propria

creştere.

Sistematica Criptogamelor,Biologie,an. I

Documents

Transcript of Sistematica Criptogamelor,Biologie,an. I