Cianobacterias

Fisiología
Las cianobacterias son en general organismos fotosintetizadores, pero algunas viven heterotróficamente, como descomponedoras, o con un metabolismo mixto. Las cianobacterias comparten con algunas otras bacterias la capacidad de usar N2 atmosférico como fuente de nitrógeno.
Las cianobacterias fueron las primeras en realizar una variante de la fotosíntesis que ha llegado a ser lapredominante, y que ha determinado la evolución de la biosfera terrestre. Se trata de la fotosíntesis oxigénica. La fotosíntesis necesita un reductor (una fuente de electrones), que en este caso es el agua (H2O). Al tomar el H del agua se libera oxígeno. La explosión evolutiva y ecológica de las cianobacterias, hace miles de millones de años, dio lugar a la invasión de la atmósfera por este gas, queahora la caracteriza, sentando las bases para la aparición del metabolismo aerobio y la radiación de los organismos eucariontes.
Las cianobacterias comparten con algunas otras bacterias la habilidad de tomar el N2 del aire, donde es el gas más abundante, y reducirlo a amonio (NH4+), una forma de nitrógeno que todas las células pueden aprovechar. Los autótrofos que no pueden fijar el N2, tienen quetomar nitrato (NO3-), que es una sustancia escasa; este es el caso de las plantas. 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 nitrógenosolamente por la noche.
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. Algunas cianobacterias son simbiontes de plantas acuáticas,como los helechos del género Azolla, a las que suministran nitrógeno. Dada su abundancia en distintos ambientes, las cianobacterias son importantes para la circulación de nutrientes, incorporando nitrógeno a la cadena alimentaria, en la que participan como productores primarios o como descomponedores.
Reproducción
La reproducción se da por fragmentación de los filamentos dando origen ahormogonios que se separan de los filamentos originales y se mueven deslizándose, además algunas especies forman células especiales con pared exterior engrosada (acinetos) que les permite permanecer latentes cuando las condiciones ambientales son desfavorables (sequía, oscuridad, congelación). Los acinetos se rompen durante la germinación para dar paso a la formación de nuevos filamentos vegetativos.Reproducción asexual. De forma vegetativa. Pueden aparecer esporas que son fragmentos de la propia célula, o bien exosporas las cuales salen al exterior al romperse la pared. Establecen intercambio de material genético llamados estados de resistencia o aquinetos, cuando las condiciones del medio no son favorables.
Toxicidad de cianobacterias. Cianotoxinas
Las cianobacterias producen una granvariedad de compuestos, considerados
metabolitos secundarios, por no realizar funciones principales en la cianobacteria que los produce. Entre estos metabolitos secundarios se encuentran las cianotoxinas que producen diferentes efectos sobre la salud de los organismos que se ven expuestos a ellos.
Estas toxinas pueden ser de muy diversa naturaleza química: péptidos cíclicos,
alcaloides ylipopolisacáridos, aunque normalmente se clasifican por los efectos que producen: hepatotoxinas, neurotoxinas, citotoxinas, dermatotoxinas y toxinas irritantes.
a) Hepatotoxinas, Pueden considerarse las cianotoxinas más importantes tanto
por su abundancia en la naturaleza, como por la elevada toxicidad que pueden presentar. Entre ellas distinguimos las microcistinas (MC) producidas por cianobacterias...