Cyanobacteria

Algumas espécies de cianobactérias produzem células diferenciadas: A parede celular é uma estrutura com quatro constituintes, que cora como uma bactéria gram-negativa: As cianobactérias não possuem flagelos, mas algumas podem mover-se com a ajuda de fibras em espiral na parede celular. Na maior parte das espécies, a "maquinaria" fotossintética encontra-se em pregas da membrana celular, chamadas tilacóides. Algumas podem realizar quimiossíntese a partir de matéria orgânica usando sulfureto de hidrogénio, como fazem outras bactérias, geralmente em ambientes abissais marinhos onde não há luz solar. No que diz respeito aos pigmentos fotossintéticos, encontram-se duas formas nas cianobactérias: a maioria possui clorofila a juntamente com várias proteínas chamadas ficobilinas, que dão às células a cor típica azulada; alguns géneros, no entanto, não possuem ficobilinas e têm clorofila b para além da a, o que lhes confere uma coloração verde brilhante. Originalmente, estas últimas formas foram classificadas num grupo denominado "proclorofitos" ou "cloroxibactérias", mas aparentemente desenvolveram-se em diferentes linhas de cianobactérias.

Historicamente, as bactérias foram inicialmente classificadas como plantas que constituem a classe dos Schizomycetes, que juntamente com os Schizophyceae (algas azuis/verde-azuladas/cianobactérias) formaram o filo Schizophyta. Em seguida, no filo Monera no reino Protista por Haeckel em 1866, compreendendo Protogens, Protamaeba, Vampyrella, Protomonae e Vibrio, mas não Nostoc e outras cianobactérias, que foram classificados com as algas mais tarde reclassificadas como procariontes por Chatton. As cianobactérias foram tradicionalmente classificadas pela morfologia em cinco seções, referidos pelo numerais I-V. Os três primeiros - Chroococcales, Pleurocapsales e Oscillatoriales - não são suportados por estudos filogenéticos. No entanto, os últimos dois — Nostocales e Stigonematales — são monofiléticos, e compõem as cianobactérias heterocísticas. Os membros do Chroococales são unicelulares e, geralmente, agregados em colônias. O critério taxonómico clássico tem sido a morfologia das células e o plano de divisão celular. Em Pleurocapsales, as células têm a capacidade de formar esporos internos (baeocytes).

Imagem: SandiaLabs · BY-NC-ND · Openverse

As cianobactérias são organismos fotoautotróficos, ou seja, obtêm sua energia a partir da luz solar e utilizam o CO2 como principal fonte de matéria orgânica por meio do Ciclo de Calvin. Sua principal reserva energética é o glicogênio, geralmente utilizada na ausência de luz para sustentar seu metabolismo. Após a glicogenólise, o glicogênio é convertido em glicose-6-fosfato, que pode seguir para a via da glicólise, gerando ATP, ou a via das pentoses-fosfato, produzindo ribose-5-fosfato, utilizado na síntese de ácidos nucleicos, e o NADPH, utilizado em reduções biossintéticas e no combate às espécies reativas de oxigênio. Estudos com linhagens de Synechocystis também mostraram que grande parte das cianobactérias codificam a enzima KDGP aldolase característica da via Entner-Doudoroff, que oxida a glicose por menor custo proteico, no entanto produzindo menos ATP que a via glicolítica convencional (Embden-Meyerhof-Parnas), o que corrobora com a observação de que esses organismos são geralmente mais limitados pela disponibilidade de nutrientes do que pela produção de energia, principalmente em ambientes com disponibilidade de luz. A via Entner-Doudoroff é importante especialmente em condições de mixotrofia observada em cianobactérias, pois, diferentemente das vias EMP e OPP, consegue operar simultaneamente ao Ciclo de Calvin de maneira eficiente.

Imagem: Stefe · BY-NC-ND · Openverse

As cianobactérias foram os principais produtores primários da biosfera durante mais ou menos 1.500 milhões de anos, e continuam sendo nos oceanos. A Terra continha pouco ou nenhum oxigênio naquela época. Alguns cientistas consideram que a atmosfera primitiva continha apenas 0,0001% de oxigênio. O mais importante é que através da fotossíntese elas encheram a atmosfera de oxigênio. Continuam sendo as principais provedoras de nitrogênio para as cadeias tróficas dos mares, sendo ainda de utilidade para a alimentação humana e produção de biocombustíveis como o biodiesel.