Cyanophyta (Sinice) – budowa komórki

Sinice (wg Saschsa-1874 r.) obok bakterii nie posiadają jądra, tworzą podkrólestwo Prokaryota. Ponieważ brak plastydów, chlorofil skupiony jest w tylakoidach przy brzegach cytoplazmy. Niebiesko-zieloną barwę nadaje fikocyjanina, obecne są też karoteny i ksantofile. Sinice są jedno-lub wielokomórkowe, nie posiadają wici, rozmnażają się wegetatywnie, zasiedlają wody słodkie, jest ich około 2000 gatunków.

Komórka wypełniona jest lepkim i zagęszczonym protoplastem, który dzieli się na część zewnętrzną i wewnętrzną. Część zewnętrzna (chromatoplazma) składa się z błonkowatych struktur (lamelli) skupionych w stosy (tylakoidy), zwróconych równolegle do ściany komórki. Lamelle zawierają chlorofil a, beta-karoten, ksantofile, chromoproteidy (fikobiliny)-fikocyjaninę (niebieska) i fikoerytrynę (czerwoną), barwniki te występują w różnym natężeniu, dając różne odcienie. Komórki mogą żółknąć pod wpływem związków azotowych, żelazawych, fosforowych. Kolor komórek zależy od rodzaju światła (adaptacja chromatyczna-zdolność przybierania koloru do barwy dopełniającej, np. w świetle czerwonym są zielone). Sinice tworzą asymilaty jak glikogen, z którego powstają glikoproteidy (skrobia sinicowa). Substancje zapasowe stanowią cyjanoficyna w postaci ziaren, wolutyna (wielofosforan), krople tłuszczu, skrystalizowane białko, gips lub siarka. Centroplazma pozbawiona jest zabarwienia, rozmieszczony jest w niej aparat chromatynowy (chromidialny, nukleoid), pełniący rolę jądra, zbudowany z kwasu dezoksyrybonukleinowego, w postaci nitek, siatki lub ziaren. Przy podziale aparatu chromatynowego dzieli się także centroplazma, dochodzi do przewężenia, podwojenia i rozłączenia nici. W centroplaźmie znajduje się również wolutyna. Zwykle wakuole są niewidoczne, z wyjątkiem Rivularia, Gloeotrichia, Aphanizomenon, w cienkich niciach których następuje wakuolizacja, polegająca na tworzeniu się w chromatoplaźmie niewielkich wakuoli i zlewaniu się ich w większe, co powoduje zamieranie komórki (jedna wakuola wypełniająca komórkę, otoczona cienką strefą plazmy). Rodzajem wakuolizacji jest keritomia (u Oscillatoriaceae), polegająca na tworzeniu wielu licznych wakuol, połączonych w przestrzenną sieć w protoplaście, jest procesem odwracalnym, osłabia metabolizm komórki. U sinic planktonowych (Aphanizomenon, Microcystis, Gloeotrichia, Anabaena), występują wakuole gazowe, zawierające gaz, otoczone plazmatyczną warstwą oraz w hormogoniach (Stigonema, Nostoc), na zakończeniach nici u Rivularia. Wakuole gazowe umożliwiają tzw. flotację, unoszenie się w wodzie, przez zmianę ciężaru właściwego.

Ściana komórkowa składa się z kilku warstw, warstwa wewnętrzna jest połączona ściśle z protoplastem, składa się głównie z mukopeptydu, pozostałe warstwy zbudowane są z pektyn i hemiceluloz (celuloza w heterocystach). Cechą charakterystyczną dla Prokaryota jest obecność kwasu pimelinowego. Przebieg warstw ściany jest równoległy względem komórki lub skośny. Komórki potomne otoczone są osłoną wspólną lub własną (dla poszczególnych komórek). W ścianie obecne są pory, przez które wydostaje się śluz, u sinic nitkowatych również w ścianach poprzecznych np. u Dermocapsales protoplasty są połączone plazmodesmami. Ściany pęcznieją, pokrywają się warstwą śluzu pochodzącym z protoplastu lub w procesie śluzowacenia zewnętrznych warstw, powstaje bezpostaciowa lub warstwowa galareta. Brak wyrostków na ścianach z wyjątkiem Dermocapsles (utwory czepne), u Clastidium (szczecinka). Galaretowate pochwy śluzowe (otoczki) wysycone są węglanem wapnia, składają się z kwasów pektynowych, mukopolisacharydów zbudowanych z cukrów i kwasów uronowych. U Rivularia występują kryształki i druzy wapienne, w miarę wzrostu powstaje koncentryczne uwarstwienie (u Scytonema kryształki kalcytu). U Lyngbya i niektórych Chamaesiphon odkładane są związki żelaza, śluz i ściany przybierają barwę żółto-brązową. Wielkość komórek wynosi 0, 5-1µm, są najmniejsze wśród roślin, ale też mogą osiągać 100µm, mają kształt kuli, elipsoidu, tworzą spirale.

Przy niekorzystnych warunkach środowiska komórki nie dzielą się, powiększają się, gromadzą substancje zapasowe tworząc komórki przetrwalnikowe. Heterocysty u Hormogonales są żywe, mają zgrubiałe ściany, otoczone są 2-3 warstwami osłonki, składają się z węglowodanów, lipidów, amin, zbudowane są z nieregularnego układu błon, zawierają chlorofil, beta-karoten, rybosomy, (cyjanoficynę, poliglukany, polifosforany w młodszych heterocystach), fikobiliny (fikocyjanina, fikoerytryna), w miarę wzrostu zanika fotosynteza. Heterocysty zawierają nitrogenazę, kumulują azot atmosferyczny, który dostarczają innym komórkom przez plazmodesmy, występują pojedynczo w określonej kolejności w nici. Komórki biorące udział w rozmnażaniu powstają egzogenicznie (egzospory) oraz endogenicznie (endospory). Nannocyty tworzą się w wyniku intensywnych podziałów bez wzrostu, gonidia na skutek rozpadu nici. Komórki poruszające się noszą nazwę planokoków, ich zespoły to hormogonia (poruszające się fragmenty nici). Sinice przechodzą podział poprzeczny w postaci zwiększającego się przewężenia, w kierunku centroplazmy tworząc bruzdę. Powstaje chromatoplazma, dzieli się aparat chromatyczny, ściana komórkowa w postaci diafragmy odcina nową komórkę. Podziały zachodzą wielokierunkowo lub jednokierunkowo (nitkowate kolonie), w dwóch prostopadłych płaszczyznach (kolonie płytkowate) lub w trzech (kolonie bryłowate -Chlorogloea).

Czytaj dalej:
Sinice – organizacja kolonii, rozmnażanie

Sinice – systematyka, filogeneza, formy kopalne