Hormonii

Hormogoniile  sunt filamente celulare scurte ale cianobacteriilor care nu depind de filamentele vegetative. Diverse cianobacterii pot forma hormoni - atât formând cât și nu formează heterochisturi .

Caracteristici

Dobândirea hormogoniei în comparație cu tricomii vegetativi este mobilitatea lor, dar în același timp nu sunt capabili de fixare a azotului (nu conțin heterochisturi) și de creștere. Din punct de vedere morfologic, celulele hormonale diferă de celulele vegetative, de exemplu, prin conținutul de ribozomi, material genetic, carboxizomi etc., în funcție de specie. Fotosinteza în celulele hormonale continuă, dar la o intensitate mai mică. Soarta produselor fotosintetice ale hormogoniei este necunoscută.

Hormogoniile unor specii de cianobacterie conțin vacuole gazoase care servesc la controlul flotabilității. De asemenea, poate varia mobilitatea hormogoniei. De exemplu, cianobacteriile din genurile Lyngbya și Leptolyngbya formează hormoni fără vacuole gazoase, în timp ce morfologic sunt foarte asemănătoare cu tricomii vegetativi și sunt destul de lente. Hormogoniile cianobacteriilor aparținând genurilor Chlorogloeopsis și Fischerella sunt foarte mobile și, de asemenea, nu conțin vacuole gazoase, în timp ce celulele lor diferă semnificativ de cele vegetative datorită dimensiunilor reduse și formei cilindrice. Proprietarii tipici ai vacuolelor de gaz sunt hormonii de cianobacteriilor aparținând genurilor Nostoc , Calothrix și Tolypothrix .

Mișcare

Mecanismul alunecării hormonale este necunoscut. Se presupune că proteina oscilina , care a fost identificată în celulele vegetative ale Phormidium uncinatum , este implicată în acest proces . Posibil, asigură mișcarea dirijată a hormonilor prin mucusul extracelular. În studierea mișcării hormogoniei, celulele vegetative s-au dovedit a fi hidrofobe , în timp ce hormogoniile sunt hidrofile. Hormogoniile unor cianobacterii sunt înzestrate cu formațiuni asemănătoare pili , a căror prezență este, de asemenea, asociată cu mișcarea. Fimbria Nostoc sp. și Calothrix sp. pe suprafața exterioară a peretelui celular, hormogoniile sunt numeroase și localizate peritric. Fimbriile cianobacteriilor diferă de pilii bacteriilor heterotrofe .

Funcții

Rolul cel mai important al hormogoniei este răspândirea cianobacteriilor filamentoase pe distanțe scurte prin alunecarea pe un substrat solid sau planând în coloana de apă. Deoarece cianobacteriile sunt microorganisme fotoautotrofe , fototaxia pozitivă a hormogoniei joacă un rol important în dezvoltarea habitatelor iluminate.

Formare

Diferențierea hormonală începe cu diviziunea celulară aproape simultan în toate celulele vegetative de tricom , dar nu neapărat în toți tricomii. Diviziunea celulară are loc fără sinteza ADN-ului , deoarece majoritatea cianobacteriilor posedă material genetic multiplu. Adică, chiar și fără sinteza ADN-ului, este posibil ca fiecare celulă hormonală să primească cel puțin o copie a ADN-ului. Adesea, celulele hormonale sunt mici, deoarece se formează prin diviziuni celulare repetate, fără a crește dimensiunea celulei. După diviziunea celulară, tricomii sunt împărțiți în locuri aleatorii. În prezența heterochisturilor, separarea tricomului are loc între heterochist și celula vegetativă vecină, în timp ce heterochistul liber își pierde capacitatea de a fixa azotul. Durata existenței hormonilor este mică - 35-48 ore. După aceea, își pierd vacuolele de gaz și mobilitatea și se diferențiază înapoi în celule vegetative. În absența azotului legat, hormogoniile se diferențiază în heterochisturi, mai întâi la capetele tricomului și apoi la mijloc. Din momentul în care începe diferențierea hormonilor și până la revenirea lor completă la starea vegetativă, trec 96 de ore.

Regulamentul

Se știe că în toate tulpinile cunoscute de cianobacterii, o deficiență de azot legat în mediu este suficientă pentru a induce diferențierea heterochisturilor. Pentru inducerea diferențierii hormonilor, un astfel de inductor universal nu este cunoscut. Adesea, în laborator, diferențierea hormogoniei este indusă prin transferul unei culturi de cianobacterii într-un mediu proaspăt. Cu toate acestea, lipsa de azot deja menționată (de exemplu, îndepărtarea NaNO 3 din mediu ) la unele tulpini de Calothrix și Nostoc cauzează diferențierea hormonilor mai degrabă decât a heterochisturilor. În același timp, înlocuirea NaNO 3 cu concentrații echimolare de NaCl, KCL sau KNO 3 împiedică diferențierea hormonilor la Nostoc muscorum, spre deosebire de Calothrix sp. (PCC 7601). Inductorul diferențierii hormonilor unor tulpini de Calothrix este mișcarea tricomilor vegetativi la temperaturi scăzute - 4-10ºС. Diferențierea hormogoniei la unele cianobacterii cultivate în condiții de conținut scăzut de fosfor sau fier este cauzată de adăugarea de fosfor sau fier în mediul de cultură, respectiv. Diferențierea hormonală la Mastigocladus laminosus este observată atunci când cultura este transferată dintr-un mediu de cultură lichid într-unul solid. Există o corelație între procesul de diferențiere hormonală și expunerea la diferite lungimi de undă de lumină. De exemplu, atunci când diferite tulpini de Nostoc și Calothrix cultivate pe lumină verde sunt expuse la lumină roșie , se observă diferențierea hormonală. În același mod, lumina roșie acționează asupra unei culturi de Nostoc muscorum crescute în întuneric. În general, s-a demonstrat că lumina roșie induce diferențierea hormonală, în timp ce lumina verde, singură sau în combinație cu alte lungimi de undă, s-a dovedit că inhibă diferențierea hormonală.

Dicționare și enciclopedii	Mare catalană Micul Brockhaus și Efron