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미생물이야기 청녹색 박테리아
2013-08-06 14:41:44
이엠생명과학연구원

청녹색 박테리아

 

◇ 청녹색 박테리아 : 광합성 세균군
- 단세포성 및 필라멘트형의 박테리아 존재
- 청녹색 박테리아의 분류 : 예) (a)Chroococcus turgidus (b)Nostoc (c)Oscillatoria trichomes (d)Anabaena spiroides(나선형) & Microcystis aeruginosa
① 이분열을 나타내는 단세포 박테리아군(Gloeothece)
② 다수분열을 하는 단세포 박테리아군(Dermocarpa)
③ 질소고정능을 갖고 있고 heterocyst라 불리는 분화된 세포를 지닌 filament형 박테리아군(Anabaena)

 


④ heterocyst가 없는 filament형(Oscillatoria)
⑤ 가지가 나 있는 filament형(Fischerella)
- 청녹색 박테리아의 크기 : 직경이 0.5~1 µm의 것부터 60 µm에 이르는 것
- 2개 이상의 이중결합이 있는 불포화 지방산을 보유
- 세포벽의 구조 : 그람 음성균의 것과 비슷
- 광합성 색소로 chlorophyll a만 보유, phycobillin(단백질성 색소) 보유

◇ Phycobillin(phycocyanobilin)
- 625~630 nm의 파장 가장 많이 흡수
- Chlorophyll a와 함께 박테리아가 청녹색을 띠게 함
- 570~580 nm의 빛을 흡수하는 적색의 phycobillin을 보유한 것도 존재
- 광합성 기구 : 여러 층의 박층막으로 구성, 세포질의 주변을 동심원적으로 둘러싸고 있다
- 대부분의 청녹색 박테리아 : 기포 보유 → 수중 표면에 부유 → 알맞은 양의 광선 접할 수 있다

◇ Heterocyst
- 영양형 세포(vegetative cell)가 분화되어 생성 →휴식형 세포(resting cell)
- Heterocyst 보유 청녹색 박테리아 : 질소고정
- 증식형 세포와 연결 → 대사산물의 왕래 가능
- Phycobillin 색소가 적으며, 광합성 II계 결여
- 호기성 환경에서도 특수하게 혐기성 상태 유지시켜 주는 기능
- Heterocyst 결여 청녹색 박테리아 : Gloeocapsa, 외피(sheath) 보유 → 호기성 상태에서 질소 고정
-이질낭보유 cyanobacteria (a)이질낭(H)과 비운동체(A)가 있는 Cylindrospermum (b)Anabaena (c)전자현미경사진

◇ Cyanophycin
- 청녹색 박테리아가 보유하는 특수 아미노산의 중합체(aspartic acid-arginine)
- 세포질량의 10~20% 차지, 질소저장원 역할(phycobillin과 함께)

◇ 청녹색 박테리아의 운동성
- 활주(미끄럼) 작용
- 활주속도 : 10µm로 매우 느린편
- 회전, 역행, filament의 전연(펼침)에 의한 운동도 있으나 편모 운동성은 없다
- Filament 형 박테리아 : filamnet를 분절 → hormogonia 생성
- Akinete(휴식형 포자) 형성 청녹색 박테리아 →암소, 건조, 냉동의 악조건에서 생명 보존

◇ 청녹색 박테리아의 영양조건
- 매우 간단, NO3-나 NH3를 질소원으로 사용하거나 질소 고정
- 상당수의 유기물 : 탄소원, 광합성에 의해 에너지 획득

◇ 청녹색 박테리아의 특징
- 대사산물 중 동물의 신경독은 동물에 상해를 주기도 함
- Geosmin(trans-1,10-dimethyl-trans-9-decanol) 생산 →토양 및 수생태계에 흙냄새 발생
- 토양, 담수, 해수 등 널리 분포
- 진핵세포 조류보다 극한 상황에 견디는 힘 강해 온천, 염호수, 사막, 바위표면 등에 휴면형으로 존재
- 단세포형 청녹색 박테리아 핵산의 염기비율(G+C %) : 35~71%로 매우 다양




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