Blaualgen, die primitivsten Organismen der Pflanzenwelt, sind eigentlich keine „echten“ Algen. Ihre Struktur macht sie eher zu Bakterien, und sie werden tatsächlich als Cyanobakterien klassifiziert, eine große Gruppe von meist phototrophen Bakterien. Cyanobakterien-Zellen sind einzellig und haben daher einen einfacheren Aufbau als die vielzelligen eukaryontischen Zellen von Pflanzen und Tieren.
Cyanobakterien Definition
Cyanobakterien sind prokaryontische sauerstoffhaltige Phototrophe, die ein grünes Pigment namens Chlorophyll und ein blaues photosynthetisches Pigment namens Phycobiline enthalten. Prokaryotisch bedeutet, dass sie keinen membrangebundenen Kern, keine Mitochondrien oder andere Arten von membrangebundenen Organellen haben (wie echte Algen). Ein Phototroph ist ein Organismus, der Sonnenenergie nutzt, um organische Verbindungen für die Nahrung zu synthetisieren.
Cyanobakterien-Struktur
Cyanobakterien-Zellen, die typischerweise ein Zehntel bis ein Zwanzigstel der Größe eukaryontischer Zellen haben, haben eine runde Form.
Eine typische Cyanobakterienzelle besteht aus einer äußeren Zellhülle, einem Zytoplasma und Nukleinmaterial. Die äußere Zellhülle besteht aus einer Schleimschicht, die die Zelle vor Umwelteinflüssen schützt Faktoren, eine komplexe, vielschichtige Zellwand aus Polysacchariden und Mucopeptiden und ein inneres lebendes Plasma Membran. Dies sind die Grundlagen der Cyanobakterien-Struktur.
Das Zytoplasma weist an seiner Peripherie pigmentierte Lamellen (Membranfalten) auf, die von der Plasmamembran abgeleitet sind. Die Pigmente umfassen Chlorophylle, Carotine, Xanthophylle, c-Phycoerythrin und c-Phycocyanin. C-Phycoerythrin und c-Phycocyanin sind einzigartig bei Blaualgen.
Das Nukleoplasma, in dem sich die DNA befindet, besteht aus vielen fadenförmigen Fasern oder Filamenten und befindet sich im Zentrum der Zelle. Es gibt keine Kerngrenze oder Nukleolus. Das über die Zelle verstreute nukleoplasmatische Material spaltet sich während des Zellteilungsprozesses in zwei Teile.
Während Cyanobakterien-Zellen keine Organellen wie Mitochondrien, Chloroplasten, endoplasmatisches Retikulum oder Golgi-Apparat haben, die alle in eukaryotischen Zellen vorkommen, haben sie beide Ribosomen. Ribosomen enthalten RNA (Ribonukleinsäure) und sind für die Proteinsynthese verantwortlich. Ribosomen in Cyanobakterienzellen sind etwa ein Drittel kleiner als Ribosomen in eukaryotischen Zellen, erfüllen aber ähnliche Funktionen.
Cyanobakterien-Eigenschaften
Definierende Cyanobakterien-Eigenschaften sind die Toleranz gegenüber extremen Bedingungen und die Fähigkeit, ohne Vitamine zu leben. Sie nutzen Phosphor, Eisen und andere Mikronährstoffe sowie Ammoniak oder Nitrat als Stickstofflieferant. Einige Arten von Cyanobakterien sind filamentös und benötigen kein Sonnenlicht. Stattdessen wachsen sie im Dunkeln und sind auf Zucker aus Glukose oder Saccharose als Kohlenstoff- und Energiequelle angewiesen.
Cyanobakterien vermehren sich nicht durch Mitose, wie dies bei eukaryotischen Zellen der Fall ist. Die Cyanobakterien-Zelle verlängert sich und die DNA repliziert. Das Chromosom zieht sich auseinander und eine Zelle teilt sich in zwei Zellen in einem Prozess namens binäre Spaltung.