Microcystis aeruginosa (Cyanobacteria):ultrastructure in a pelagic and in a benthic ecosystem.

ŠMARDA, Jan and Blahoslav MARŠÁLEK. Microcystis aeruginosa (Cyanobacteria):ultrastructure in a pelagic and in a benthic ecosystem. Algological Studies. Stuttgart: Schweizerbart'sche Verlagsbuchhandlung, 2008, vol. 126, No 1, p. 73-86. ISSN 1864-1318.

Basic information

• Original name: Microcystis aeruginosa (Cyanobacteria):ultrastructure in a pelagic and in a benthic ecosystem.
• Name in Czech: Sinice Microcystis aeruginosa:ultrastruktura v pelagickém a bentickém ekosystému.
• Authors: ŠMARDA, Jan (203 Czech Republic, guarantor) and Blahoslav MARŠÁLEK (203 Czech Republic).
• Edition: Algological Studies, Stuttgart, Schweizerbart'sche Verlagsbuchhandlung, 2008, 1864-1318.

Other information

• Original language: English
• Type of outcome: Article in a journal
• Field of Study: 10000 1. Natural Sciences
• Country of publisher: Germany
• Confidentiality degree: is not subject to a state or trade secret
• WWW: URL
• RIV identification code: RIV/00216224:14110/08:00035768
• Organization unit: Faculty of Medicine
• Keywords (in Czech): aerotypy; bentos; biotop; dělení buňky; heterotrofie; inkluze
• Keywords in English: aerotypes; benthos; biotope; cell division; cell envelope; heterotrophy; inclusions; organelles; pelagos
• Tags: aerotypes, benthos, biotope, cell division, cell envelope, heterotrophy, inclusions, organelles, pelagos

Abstract

Populations of chroococcal cyanobacterium Microstys aeruginosa are known in two ecosystems during their annual life cycle, carrying out different ways of metabolism: in summer in the plankton (pelagic biotope) and in winter in the sediments (benthic biotope). In fact, they live in sediments all the year long. The objective of this work was to study the ultrastructure of the cells from both biotopes. Aerotopes occupy some 75% of the inner space of the pelagic cells, while there are none in the benthic ones. The cell envelope is thin, formed by a thin cell wall covered with an also thin layer of the superficial slime sheath in the pelagos, while being much wider in its amplified glycopeptide and slime compartments in the benthos, with the sheath surface adsorbing mineral materials. There is no substantial difference between both cell types in the appearance of thylakoids or of ribosomes. Metabolic inclusions in the pelagos are represented by ample and relatively large carboxysomes and cyanophycin granules, just as by smaller polyphosphate and glycogen granules. In the benthos, there are hardly any carboxysomes, no glycogen granules, while the global amount of cyanophycin granules is kept about the same and polyphosphate bodies are larger and more frequent. Some 55% of cells undergo binary fission at any moment in a pelagic population, while not more than 20% divide in the benthic one.

Abstract (in Czech)

Populace Microstys aeruginosa ve svém ročním životním cyklu existují ve dvou ekosystémech, ve kterých uplatňují odlišné metabolické dráhy. V létě existují ve formě planktonu (pelagický biotop) a v zimě ve formě sedimentu (bentický biotop). Ve skutečnosti existují ve formě sedimentu celý rok. Cílem práce bylo studovat ultrastrukturu buněk v obou formách. Aerotopy zabírají 75% vnitřního prostoru pelagických buněk, zatímco v bentických nejsou žádné. Buněčná obálka je tenká, tvořená tenkou buněčnou stěnou, jejíž povrch je pokrytý tenkou vrstvou slizového obalu. V bentosu je slizová vrstva tvořena větším spektrem modifikovaných glykopeptidů a slizových látek, přičemž tato vrstva adsorbuje minerální látky. Zásadní rozdíl ve vzhledu tylakoidů nebo ribozomů v bentické a pelagické formě není. Množství velkých karboxysomů a cyanoficínových granulí je v pelagosu stejné jako menších polyfosfátů a glykogenových granulí. V bentosu se nenacházejí žádné karboxysomy a ani glykogenové granule, ve velkém množství se tam ale objevují cyanoficinové granule a polyfosfátová tělíska. 55% buněk pelagického systému se dělí binárně, ale v bentickém systému to není více než 20% buněk.