Oddelek za cianobakterije splošne značilnosti, predstavniki in pomen. cianobakterije

Med organizmi, ki obstajajo zdaj, so takšni, o katerih pripadnosti kateremu koli se nenehno spori. Tako je z bitji, imenovanimi cianobakterije. Čeprav nimajo niti pravega imena. Preveč sinonimov

• modro-zelene alge;
• cianobionti;
• fikokromne pelete;
• cianid;
• sluzaste alge in druge.

Tako se izkaže, da so cianobakterije povsem majhen, a hkrati tako zapleten in kontroverzen organizem, ki zahteva natančno preučevanje in premislek o svoji zgradbi, da bi ugotovili natančno taksonomsko pripadnost.

Zgodovina obstoja in odkritja

Sodeč po fosilnih ostankih, zgodovina obstoja modro-zelenih alg sega daleč v preteklost, pred nekaj (3,5) milijarde let. Takšni sklepi so omogočili študije paleontologov, ki so analizirali kamnine (njihove odseke) tistih daljnih časov.

Na površini vzorcev so bile najdene cianobakterije, katerih struktura se ni razlikovala od sodobnih oblik. To kaže na visoko stopnjo prilagodljivosti teh bitij na različne habitatne razmere, na njihovo izjemno vzdržljivost in preživetje. Očitno je, da je v milijonih let prišlo do številnih sprememb v temperaturi in sestavi plinov planeta. Vendar pa nič ni vplivalo na sposobnost preživetja cian.

V sodobnem času so cianobakterije enocelični organizem, ki so ga odkrili hkrati z drugimi oblikami bakterijskih celic. To je Antonio Van Leeuwenhoek, Louis Pasteur in drugi raziskovalci v XVIII-XIX stoletju.

Kasneje so bili z razvojem elektronske mikroskopije in posodobitvijo raziskovalnih metod in metod podvrženi temeljitejšemu študiju. Ugotovljene so bile lastnosti, ki jih imajo cianobakterije. Struktura celice vključuje številne nove strukture, ki jih pri drugih bitjih ne najdemo.

Razvrstitev

Vprašanje ugotavljanja njihove taksonomske pripadnosti ostaja odprto. Zaenkrat je znano le eno: cianobakterije so prokarioti. To potrjujejo funkcije, kot so:

• odsotnost jedra, mitohondrijev, kloroplastov;
• prisotnost mureina v celični steni;
• Molekule S-ribosoma v celici.

Kljub temu so cianobakterije prokarioti, ki štejejo približno 1500 tisoč sort. Vsi so bili razvrščeni in združeni v 5 velikih morfoloških skupin.

1. Krookokna. Precej velika skupina, ki združuje posamezne ali kolonialne oblike. Visoke koncentracije organizmov skupaj drži skupna sluz, ki jo izloča celična stena vsakega posameznika. Po obliki ta skupina vključuje paličaste in sferične strukture.
2. Pleurocapsal. Zelo podobno prejšnjim oblikam pa se pojavi lastnost v obliki tvorbe beocitov (o tem pojavu več kasneje). Tu vključene cianobakterije spadajo v tri glavne razrede: Pleurocaps, Dermocaps, Myxosarcins.
3. Oksilatorji. Glavna značilnost te skupine je, da so vse celice združene v skupno strukturo sluzi, imenovano trihomi. Delitev se zgodi, ne da bi presegla to nit, znotraj. Oscilatori vključujejo izključno vegetativne celice, ki se nespolno delijo na polovico.
4. Nostoc. Zanimivo zaradi svoje kriofilnosti. Lahko živi v odprtih ledenih puščavah in na njih tvori barvne napade. Tako imenovani fenomen "cvetočih ledenih puščav". Oblike teh organizmov so tudi nitaste v obliki trihomov, vendar spolno razmnoževanje s pomočjo specializiranih celic - heterocist. Tukaj lahko pripišemo naslednje predstavnike: Anabens, Nostocs, Calotrixes.
5. Stigonemična. Zelo podobno prejšnji skupini. Glavna razlika v načinu razmnoževanja je, da se lahko večkrat delijo znotraj iste celice. Najbolj priljubljen predstavnik tega združenja je Fisherells.

Tako je cianid razvrščen po morfološkem kriteriju, saj se za ostalo pojavljajo številna vprašanja in pride do zmede. Botaniki in mikrobiologi še ne morejo priti do skupnega imenovalca v sistematiki cianobakterij.

habitati

Zaradi prisotnosti posebnih prilagoditev (heterociste, beociti, nenavadni tilakoidi, plinske vakuole, sposobnost fiksiranja molekularnega dušika in drugo) so se ti organizmi naselili povsod. Sposobni so preživeti tudi v najbolj ekstremnih razmerah, v katerih ne more obstajati noben živi organizem. Na primer, topli termofilni izviri, anaerobni pogoji z atmosfero vodikovega sulfida, s pH manj kot 4.

Cianobakterije so organizem, ki mirno preživi na morskem pesku in skalnatih policah, ledenih blokih in vročih puščavah. Prisotnost cianidov lahko prepoznate in ugotovite po značilni barvni plošči, ki jo tvorijo njihove kolonije. Barva se lahko razlikuje od modro-črne do rožnate in vijolične.

Imenujejo jih modro-zeleni, ker na površini navadne sladke ali slane vode pogosto tvorijo modro-zeleni sluzasti film. Ta pojav se imenuje "cvetenje vode". Videti ga je mogoče na skoraj vsakem jezeru, ki se začne zaraščati in močvirjati.

Značilnosti strukture celice

Cianobakterije imajo strukturo, ki je skupna prokariontskim organizmom, vendar obstajajo tudi nekatere značilnosti.

Splošni načrt celične strukture je naslednji:

• celična stena polisaharidov in mureina;
• bilipidna struktura;
• citoplazma s prosto porazdeljenim genetskim materialom v obliki molekule DNK;
• tilakoidi, ki opravljajo funkcijo fotosinteze in vsebujejo pigmente (klorofili, ksantofili, karotenoidi).

Vrste specializiranih struktur

Najprej so to heterociste. Te strukture niso deli, temveč celice same kot del trihoma (skupne kolonialne niti, ki jo združuje sluz). Gledano pod mikroskopom se razlikujejo po svoji sestavi, saj je njihova glavna funkcija proizvodnja encima, ki omogoča fiksacijo molekularnega dušika iz zraka. Zato pigmentov v heterocistah praktično ni, dušika pa je veliko.

Drugič, to so hormogonije - območja, iztrgana iz trihomov. Služijo kot gojišče.

Beociti so neke vrste hčerinske celice, množično obdarjene iz ene materine. Včasih njihovo število v enem obdobju delitve doseže tisoč. Dermocaps in druge Pleurocapsodiaceae so sposobne takšne lastnosti.

Akinete so posebne celice, ki mirujejo in so vključene v trihome. Razlikujejo se po masivnejši celični steni, bogati s polisaharidi. Njihova vloga je podobna heterocistam.

Plinske vakuole - imajo jih vse cianobakterije. Struktura celice na začetku nakazuje njihovo prisotnost. Njihova vloga je, da sodelujejo v procesih cvetenja vode. Drugo ime za takšne strukture so karboksisomi.

Vsekakor obstajajo v rastlinskih, živalskih in bakterijskih celicah. Vendar pa so pri modro-zelenih algah ti vključki nekoliko drugačni. Tej vključujejo:

• glikogen;
• polifosfatne granule;
• cianoficin je posebna snov, sestavljena iz aspartata, arginina. Služi za kopičenje dušika, saj se ti vključki nahajajo v heterocistah.

To imajo cianobakterije. Glavni deli in specializirane celice ter organele so tisto, kar cianidu omogoča fotosintezo, a hkrati pripada bakterijam.

razmnoževanje

Ta postopek ni posebej težak, saj je enak kot pri običajnih bakterijah. Cianobakterije se lahko delijo vegetativno, na dele trihomov, normalno celico na dva ali izvajajo spolni proces.

Pogosto v teh procesih sodelujejo specializirane celice heterocist, akinetov, beocitov.

Načini prevoza

Celica cianobakterije je pokrita na zunanji strani in včasih tudi s plastjo posebnega polisaharida, ki lahko okrog nje tvori sluzno kapsulo. Zahvaljujoč tej funkciji se izvaja gibanje cian.

Ni bičkov ali posebnih izrastkov. Gibanje se lahko izvaja le na trdi podlagi s pomočjo sluzi, v kratkih popadkih. Nekateri oscilatorji imajo zelo nenavaden način gibanja – vrtijo se okoli svoje osi in hkrati povzročijo vrtenje celotnega trihoma. Tako se premika površina.

Sposobnost fiksiranja dušika

To lastnost ima skoraj vsaka cianobakterija. To je mogoče zaradi prisotnosti encima nitrogenaze, ki je sposoben fiksirati molekularni dušik in ga pretvoriti v prebavljivo obliko spojin. To se dogaja v strukturah heterocist. Zato tiste vrste, ki jih nimajo, niso sposobne iz zraka.

Na splošno ta proces naredi cianobakterije zelo pomembna bitja za življenje rastlin. Cianid, ki se usede v tla, pomaga predstavnikom flore, da asimilirajo vezan dušik in vodijo normalno življenje.

anaerobne vrste

Nekatere oblike modro-zelenih alg (na primer Oscillatoria) lahko živijo v popolnoma anaerobnih razmerah in atmosferi vodikovega sulfida. V tem primeru se spojina predela znotraj telesa in posledično nastane molekularno žveplo, ki se sprosti v okolje.

bakterije- prvi organizmi, ki so naselili naš planet. To so najmanjši prokariontski organizmi, ki imajo celično strukturo. Velikosti bakterij se gibljejo od nekaj desetink mikrona do 10-13 mikronov. Najdemo jih v zraku (na nadmorskih višinah do 40.000 m), zemlji, vodi, snegu polarnih območij in vročih vrelcih s temperaturo okoli 90 ° C. Še posebej veliko jih je v tleh - od 200-500 milijonov do 2 milijardi ali več posameznikov na 1 g, odvisno od vrste tal.

Glede na obliko in značilnosti celične povezanosti ločimo več morfoloških skupin bakterij: sferične, imenovane koki, ravne paličaste - bacili, ukrivljene - vibrije, spiralno ukrivljene - spirile. Koki, povezani v pare, se imenujejo - diplokoki povezani v verigo streptokoki, v obliki grozdov - stafilokoki in drugi Nitaste oblike so manj pogoste.

Nekatere bakterije imajo organele gibanja - flagele (od 1 do 50), ki so sestavljene iz posebne beljakovine - flagelina. Pri številnih bakterijah se nahajajo na enem koncu celice, v drugih - na dveh ali po celotni površini. Način, kako se nahajajo flagele, je eden od znakov pri klasifikaciji gibljivih bakterij.

Tanka in elastična celična membrana, ki vključuje murein, daje bakterijski celici določeno obliko, ščiti njeno vsebino pred vplivi škodljivih okoljskih dejavnikov in opravlja številne druge funkcije. Mnoge vrste bakterij so obdane s sluzasto kapsulo.

Plazemska membrana je sposobna tvoriti izbokline v citoplazmo, imenovane mezosomi. Na membranah mezosomov se nahajajo redoks encimi, v fotosintetskih bakterijah pa ustrezni pigmenti, zaradi katerih lahko mezosomi opravljajo funkcije mitohondrijev, kloroplastov in drugih organelov.

V osrednjem delu celice je ena krožna molekula DNK - genom, sestavljen iz približno 5 milijonov baznih parov. Mnoge bakterije imajo majhne krožne molekule DNK, imenovane plazmidi. V bakterijah ni mitohondrijev, kloroplastov, endoplazmatskega retikuluma, Golgijevega aparata in drugih membranskih struktur, značilnih za vse evkariontske celice. Vendar pa je v citoplazmi do 20 tisoč majhnih ribosomov.

Nekatere vodne in talne bakterije z bičami v citoplazmi imajo plinske vakuole. Z uravnavanjem količine plinov v vakuolah se lahko vodne bakterije potopijo v vodni stolpec ali dvignejo na njegovo površino, medtem ko se talne bakterije lahko premikajo v talnih kapilarah. Rezervne snovi bakterijske celice - polisaharidi (škrob, glikogen), maščobe, polifosfati, žveplo.

Bakterije so brezbarvne (v njihovi citoplazmi ni pigmenti), z izjemo zelenega in vijoličnega gamsa.

razmnoževanje bakterije nastane s preprosto binarno delitvijo celic. Pred tem pride do samopodvojitve (replikacije) molekule DNK. Brstenje se pojavlja kot izjema.

Pri nekaterih bakterijah so odkrili poenostavljene oblike spolnega procesa (na primer pri Escherichia coli). Spolni proces je podoben konjugaciji, pri kateri pride do prenosa genskega materiala iz ene celice v drugo med njihovim neposrednim stikom. Po tem se celice ločijo. Število posameznikov zaradi spolnega procesa ostaja enako, vendar pride do izmenjave dednega materiala, torej pride do genetske rekombinacije.

sporulacija značilna le za majhno skupino bakterij, bacilov, klostridija. V obliki spor bakterije prenašajo neugodne razmere. Prenesejo dolgotrajno sušenje, segrevanje nad 100°C in hlajenje skoraj na absolutno nič. V normalnem stanju so bakterije nestabilne, ko se posušijo, izpostavijo neposredni sončni svetlobi, ko se temperatura dvigne na 65-80 ° C itd. V ugodnih pogojih spore nabreknejo in kalijo.

Saprotrofi vključujejo bakterije razpadanja in fermentacije. Prvi razgradijo spojine, ki vsebujejo dušik, drugi pa spojine, ki vsebujejo ogljik. V obeh primerih se sprosti energija, potrebna za njihovo življenjsko delovanje.

Vloga bakterij v biosferi je precej velika. Zaradi njihove vitalne aktivnosti pride do razgradnje in mineralizacije organskih snovi, odmrlih rastlin in živali. Nastale enostavne anorganske spojine (amoniak, vodikov sulfid, ogljikov dioksid itd.) sodelujejo v splošnem kroženju snovi. Bakterije skupaj z glivami in lišaji sodelujejo v začetnih fazah procesov tvorjenja tal.

Bakterije, ki vežejo dušik, imajo v naravi posebno vlogo. Takšne bakterije, ki naseljujejo tla, jo obogatijo z dušikom, med njimi so prostoživeče bakterije Azotobacter in nodules, ki se naselijo na koreninah stročnic in rastlin mimoze.

Bakterije imajo pozitivno vlogo v človekovi gospodarski dejavnosti. Mlečnokislinske bakterije se uporabljajo pri pripravi različnih živil iz mleka: kisle smetane, kislega mleka, kefirja, masla, sira.

Patogene bakterije- povzročitelji nevarnih bolezni pri ljudeh in živalih: kuga, tularemija, antraks, pljučnica, griža, tuberkuloza itd.

Bakterije in rastline okužijo in povzročijo tako imenovane bakterioze (pekavost, venenje, opekline, mokra gniloba, tumorji itd.).

Saprotrofne bakterije igrajo ne le pozitivno vlogo, saj zagotavljajo kroženje snovi v naravi, ampak tudi negativno, kar povzroča gnitje hrane.

razširjena metode boja s gnitnimi bakterijami so: sušenje sadja, gob, mesa, rib, žitaric; njihovo hlajenje in zamrzovanje v hladilnikih in ledenikih; izdelki za vlaganje v ocetni kislini; visoka koncentracija sladkorja, na primer pri izdelavi marmelade, ki povzroči plazmolizo v bakterijskih celicah in moti njihovo vitalno aktivnost; soljenje.

Za uničenje vegetativnih oblik bakterij in ohranjanje mleka, vina, sadnih sokov in drugih izdelkov se uporablja metoda pasterizacija- segrevanje na 65 °C 10-20 minut in za osvoboditev medija bakterij, ki tvorijo spore, daje metoda največji učinek sterilizacija- vrenje pri povišanem tlaku v avtoklavih. V medicini, živilski industriji in kmetijstvu se uporablja metoda dezinfekcije (obdelava z jodom, vodikovim peroksidom, borovo kislino itd.).

cianobakterije(modrozelene alge). Predstavljajo najstarejšo, edinstveno skupino organizmov. Številne lastnosti cianobakterij (fiksacija dušika, doživljenjsko izločanje organskih snovi itd.) določajo njihovo izjemno pomembno vlogo v biosferi. Oddelek vključuje enocelične, kolonialne in večcelične (filamentne) organizme različnih morfoloških struktur: od mikroskopskih do vidnih prostim očesom. V citoplazmi se nahajajo fotosintetske lamelne strukture in pigmenti: klorofil α, karotenondi, fikobilini, pigmenti, ki jih v drugih fotosintetikih ni. Zaradi raznolikosti pigmentov so cianobakterije sposobne absorbirati svetlobo različnih valovnih dolžin.

Cianobakterije se razmnožujejo nespolno (enocelično - z delitvijo celic, kolonialno in nitasto - z razpadom na ločene dele, ki lahko vzklijejo v nove organizme). Spolni proces ter gibljive oblike in stopnje bičev niso ugotovljene.

Cianobakterije so pogoste v sladkih in slanih vodah, na površini tal, na skalah, v vročih izvirih in so del lišajev. Obogatijo tla z organskimi snovmi in dušikom, so hrana za zooplankton in ribe ter se lahko uporabljajo za pridobivanje številnih dragocenih snovi, ki jih proizvajajo v življenju (aminokisline, vitamin B 12 , pigmenti itd.). Nekatere - nostoc, spirulino - lahko uporabimo v hrani. V obdobju množičnega razmnoževanja cianobakterij v vodnih telesih (tako imenovano "cvetenje vode") pride do njihovega propadanja: voda pridobi neprijeten vonj in postane neprimerna za pitje; prihaja do množičnega pogina rib; na površini rezervoarja se tvori oljnat, umazano-zelen film, sestavljen iz mrtvih cianobakterij.

Preberi več

Cianobakterije zavzemajo posebno mesto med bakterijami. Predstavljajo jih enocelične, kolonialne in nitaste oblike, ki vsebujejo klorofil in so sposobne fotosinteze. Cianobakterije ustvarijo zalogo organske snovi v zemlji in vodi, ki služi kot osnova za hrano za ribe in druge male živali. Med množičnim razmnoževanjem cianobakterije povzročijo cvetenje vode.

Cianobakterije večinoma naseljujejo sladkovodna telesa, nekatere živijo na vlažnih tleh, na dnu drevesnih debel. V morjih živi majhno število vrst. Nekateri so se prilagodili življenju v zelo neugodnih razmerah: v vročih vrelcih, zamrznjenih jezerih na Antarktiki.

Cianobakterije vsebujejo zeleni pigment klorofil, pa tudi modre, rdeče in rumene pigmente, ki sodelujejo pri absorpciji svetlobe. Kombinacija pigmentov daje v večini primerov modro-zeleno barvo (od tod tudi ime). Nekatere pa so rumene, črne ali rdeče. Zaradi obarvanosti cianobakterij dajejo okolju, kjer živijo, določeno barvo, predvsem pri množičnem razmnoževanju. Rdeče morje je dobilo ime po rdečih cianobakterijah.

Cianobakterije igrajo pomembno vlogo v naravi. Skupaj z drugimi bakterijami obogatijo tla z organskimi snovmi in dušikom, vodna telesa in zrak pa s kisikom. gradivo s strani

Mnogi predstavniki cianobakterij so sposobni pritrditi atmosferski dušik. V Aziji zaradi cianobakterij, ki vežejo dušik, riž na istem območju dolgo gojijo brez uporabe gnojil.

Zaradi svoje sposobnosti fiksiranja atmosferskega dušika lahko cianobakterije kolonizirajo gole skalne površine in slaba tla. Morske vrste cianobakterij fiksirajo približno četrtino vsega dušika, ki ga morje absorbira iz zraka.

Vodne oblike bakterij služijo kot hrana za male živali in ribe. Nekatere cianobakterije se uporabljajo kot "dobavitelji" dragocenih snovi za ljudi - beljakovin, ogljikovih hidratov, maščob, vitaminov, pigmentov. Nekatere vrste cianobakterij se uporabljajo za hrano. Na primer, sliv nostoc (slika 25) uživajo na Kitajskem in Japonskem, spirulino (slika 26) pa v regiji jezera Čad v Afriki. Iz spiruline pridobivajo beljakovine hrane, ki se uporabljajo kot dodatek k hrani.

Prisotnost trdih celičnih membran. Tvorba v večini primerov sluznice.

Ker ni tipičnih jeder, DNK prosto leži v središču celice.

Lokalizacija fotosintetskih pigmentov v tilakoidih v odsotnosti kloroplastov; tilakoidi vsebujejo klorofil a.

Prisotnost različnih vključkov: plinske vakuole (zagotavljajo plovnost), zrnca cianoficina (fiksacija dušika), polifosfatna telesa (fiksacija fosforja).

Cianobakterije vključujejo enocelične in večcelične oblike (sl. 3.5, 3.6).

riž. 3.6. Struktura celic (po Tarasenko E.V., 2013) A - heterotrofna bakterija;

B - cianobakterije 1 - flagellum; 2 - ribosomi 70S; 3 - vključki; 4 - mezosomi; 5 - DNK; 6 - lupina; 7 - membrana; 8 - fotosintetična membrana (tilakoidi)

3.4. Jedrski podcesarstvo ali evkarionti (Eucaryota)

(iz grščine eu - dobro, popolnoma in grško karyon - jedro) - organizmi, katerih celice vsebujejo oblikovana jedra. Evkarioti vključujejo vse višje živali, rastline, pa tudi enocelične in večcelične alge, glive in praživali.

Primerjava evkariontov in prokariotov:

Po sodobnih konceptih so prokarionti skupaj s predniki evkariontov med najstarejšimi organizmi in imajo skupen izvor. Argument v prid skupnega izvora prokariontskih in evkariontskih celic je v temeljni podobnosti njihovega genetskega aparata. Razlike so prikazane v tabelah 3.1, 3.2.

Tabela 3.1

Primerjava prokariotov in evkariontov

Tabela 3.2

Primerjava vitalne aktivnosti prokariotov in evkariontov

podobnosti celic

Večina celic - rastlin in gliv (razen živalskih celic), tako kot prokariontske celice, je obdana s trdno celično steno. Vendar je njihova kemična sestava drugačna.

V evkariontski celici je jedro in vse organele, značilne za celico: endoplazmatski retikulum, ribosomi, mitohondriji, Golgijev aparat.

Cianobakterije vključujejo veliko skupino organizmov, ki združujejo prokariontsko strukturo celice s sposobnostjo fotosinteze, ki jo spremlja sproščanje O 2, ki je značilno za različne skupine alg in višje rastline. Kombinacija lastnosti, ki so značilne za organizme, ki pripadajo različnim kraljestvom ali celo nad kraljestvom prostoživečih živali, je povzročila, da so cianobakterije postale predmet boja za pripadnost nižjim rastlinam (alge) ali bakterijam (prokarioti).

Vprašanje položaja cianobakterij (modrozelenih alg) v sistemu živega sveta ima dolgo in kontroverzno zgodovino. Dolgo časa so veljali za eno od skupin nižjih rastlin, zato je bila taksonomija izvedena v skladu s pravili Mednarodnega kodeksa botanične nomenklature. In šele v 60. letih. XX stoletju, ko je bila ugotovljena jasna razlika med prokariotskimi in evkariontskimi tipi celične organizacije in na podlagi tega sta K. van Niel in R. Steinier oblikovala definicijo bakterij kot organizmov s prokariontsko celično strukturo, se je postavilo vprašanje revizije položaj modro-zelenih alg v sistemu živih organizmov.

Preučevanje citologije celic modro-zelenih alg s sodobnimi metodami je pripeljalo do nespornega zaključka, da so tudi ti organizmi tipični prokarioti. Zaradi tega je R. Steinier predlagal, da opustimo ime "modrozelene alge" in te organizme poimenujemo "cianobakterije" - izraz, ki odraža njihovo pravo biološko naravo. Ponovna združitev cianobakterij s preostalimi prokarioti je prisilila raziskovalce, da so revidirali obstoječo klasifikacijo teh organizmov in jo podredili pravilom Mednarodnega kodeksa nomenklature za bakterije.

Algologi so dolgo časa opisali okoli 170 rodov in več kot 1000 vrst modro-zelenih alg. Trenutno poteka delo za ustvarjanje nove taksonomije cianobakterij, ki temelji na preučevanju čistih kultur. Pridobljenih je bilo že več kot 300 čistih sevov cianobakterij. Za razvrstitev so bile uporabljene stalne morfološke značilnosti, vzorci razvoja kulture, značilnosti celične ultrastrukture, velikosti in nukleotidne značilnosti genoma, značilnosti presnove ogljika in dušika in številne druge.

Cianobakterije so morfološko raznolika skupina gram-negativnih eubakterij, vključno z enoceličnimi, kolonialnimi in večceličnimi oblikami. Pri slednjem je enota strukture nit (trihoma ali filament). Niti so preproste ali razvejane. Enostavni filamenti so sestavljeni iz ene vrste celic (enovrstnih trihomov), ki imajo enako velikost, obliko in strukturo, ali celice, ki se razlikujejo po teh parametrih. Razvejani trihomi nastanejo zaradi različnih razlogov in zato razlikujejo med lažnim in resničnim razvejanjem. Sposobnost celic trihoma, da se delijo v različnih ravninah, vodi do resničnega razvejanja, kar ima za posledico večvrstične trihome ali enovrstne filamente z enovrstnimi stranskimi vejami. Lažna razvejanost trihomov ni povezana s posebnostmi celične delitve znotraj filamenta, temveč je posledica pritrditve ali povezave različnih filamentov pod kotom drug proti drugemu.

Med življenjskim ciklom nekatere cianobakterije tvorijo diferencirane posamezne celice ali kratke filamente, ki služijo za razmnoževanje (baeociti, hormoni), preživetje v neugodnih pogojih (spore ali akinete) ali fiksacijo dušika v aerobnih pogojih (heterociste). Podrobnejši opis diferenciranih oblik cianobakterij je podan spodaj pri opisu njihove taksonomije in procesa fiksacije dušika. Kratek opis akinetov je predstavljen v pogl. 5. Za različne predstavnike te skupine je značilna sposobnost drsenja. Značilen je tako za nitaste oblike (trihomi in/ali hormogonije) kot za enocelične oblike (baeociti).

Obstajajo različni načini razmnoževanja cianobakterij. Delitev celic poteka z enako binarno delitvijo, ki jo spremlja nastanek prečnega septuma ali zožitve; neenakomerna binarna cepitev (brstenje); večkratna delitev (glej sliko 20, A–D). Binarna cepitev se lahko zgodi le v eni ravnini, kar pri enoceličnih oblikah vodi do nastanka verige celic, pri nitastih pa do raztezanja enovrstnega trihoma. Delitev v več ravninah pri enoceličnih cianobakterijah vodi v nastanek grozdov pravilne ali nepravilne oblike, pri nitastih bakterijah pa do nastanka večvrstnega trihoma (če so takšne delitve sposobne skoraj vse vegetativne celice filamenta) ali enoredni trihom s stranskimi enovrstnimi vejami (če zmožnost delitve v različnih ravninah razkriva le posamezne celice niti). Razmnoževanje nitastih oblik se izvaja tudi s pomočjo drobcev trihomov, sestavljenih iz ene ali več celic, v nekaterih - tudi s hormonom, ki se od trihomov razlikujejo na več načinov, in kot posledica kalitve akinetov v ugodnih pogoji.

Začeto delo pri klasifikaciji cianobakterij v skladu s pravili Mednarodnega kodeksa nomenklature za bakterije je pripeljalo do identifikacije 5 glavnih taksonomskih skupin v rangu redov, ki se razlikujejo po morfoloških značilnostih (tabela 27). Za karakterizacijo identificiranih rodov se uporabljajo tudi podatki, pridobljeni s preučevanjem celične ultrastrukture, genskega materiala ter fizioloških in biokemičnih lastnosti.

Red Chroococcales vključuje enocelične cianobakterije, ki obstajajo kot posamezne celice ali tvorijo kolonije (slika 80). Za večino predstavnikov te skupine je značilna tvorba ovojnic, ki obdajajo vsako celico in poleg tega držijo skupine celic skupaj, torej sodelujejo pri tvorbi kolonij. Cianobakterije, katerih celice ne tvorijo ovojnic, zlahka razpadejo na posamezne celice. Razmnoževanje poteka z binarno cepljenjem v eni ali več ravninah, pa tudi z brstenjem.

Tabela 27. Glavne taksonomske skupine cianobakterij