Botanica Generale - Parte VI - I Cianobatteri

Botanica I – Parte V.I – I cianobatteri

Cap. XVII – I cianobatteri

Circa 2.5 miliardi di anni fa compaiono i primi procarioti in grado di compiere fotosintesi ossigenica, i cianobatteri. Diversamente da altri batteri fototrofi già esistenti, i cianobatteri possedevano già clorofilla “a” e fotosistema II, che utilizza l’acqua come donatore di elettroni. Dato che il prodotto primario di questo tipo di fotosintesi è ossigeno gassono, nel corso delle ere i cianobatteri hanno riempito di ossigeno l’atmosfera terrestre.

Sono dotati di facile adattabilità e grandi risorse di sopravvivenza. Possono effettuare fotosintesi anossigenica ed una respirazione anaerobica, utilizzando zolfo elementare al posto dell’ossigeno. Sono in grado di sintetizzare sostanze organiche azotate mediante fissazione biologica dell’azoto atmosferico. La forma più comune di colonia cianobatterica è la tricoma, o a filamento.

Citologia

La cellula dei cianobatteri non contiene organelli cellulari. Nei cianobatteri inoltre, non esistono specie flagellate. Nella cellula si distinguono tre parti:

• Parete cellulare – Gram-negativi (la colorazione di Gram è un esame che mette in evidenza specifiche caratteristiche strutturali di parete dividendo in grampositivi e gramnegativi). La loro parete cellulare infatti è formata da quattro strati (Gram-negativi). Il primo strato adiacente al plasmalemma è trasparente agli elettroni, il secondo appare come una banda scura di 10nm ed è composto di mureina, un glicopeptide caratteristico. Questo strato conferisce forma e protezione meccanica alla cellula. I due strati esterni sono di natura pectica e presentano in aggiunta lipopolisaccaridi. La parete cellulare è interamente perforata di piccoli pori attraverso i quali in alcune specie è stato osservato il trasporto di metaboliti secondari tra cellule. Sono implicati anche nella secrezione di mucillaggine che forma una guaina esterna alla parete. Sono stati recentemente osservati dei pili, tipici dei gram-negativi, che sono delle fibre proteiche riconoscono ed aderiscono al substrato.
• Cromatoplasma (parte periferica pigmentata) – Questa parte differisce a seconda delle due classi in cui sono suddivisi i cianobatteri. Nella classe Cyanphyceae il cromatoplasma ha struttura lamellare formata da tilacoidi singoli, concentrici e paralleli. È colorato da pigmenti fotosintetici come clorofilla a, β-carotene, xantofille e ficobiliproteine, abbondanti anche in gruppi algali. La ficocianina, azzurra, è così abbondante in questa classe da mascherare il colore della clorofilla. In alcune specie, generalmente per adattamenti ambientali.