zařazení: Prokaryota – Eubacteria (bakterie) – Cyanobacteria (sinice)

zpět na systém

Sinice jsou skupina organismů řadící se mezi bakterie. Jde o první organismy na planetě, které začaly vykonávat oxygenní fotosyntézu. Díky jejich aktivitě dokonce vznikla na Zemi kyslíkatá atmosféra¹. Cizí název Cyanobacteria (případně Cyanophyta) pochází z řeckého kyanós, tedy modrý². Podobný původ má i český výraz „sinice“, starší české slovo ‚siný‘ totiž znamená světle modrý či namodralý³.

Jedná se o drobné organismy s jednoduchou stavbou. Stejně jako ostatní bakterie, i sinice patří mezi prokaryota. Nemají tedy jádro ani membránové organely (mitochondrie, endoplazmatické retikulum apod.). DNA je kruhová, stočená a volně umístěná v centroplazmě (tzv. nukleoid)⁴. 

Velmi podstatnou strukturou uvnitř buňky sinic jsou tylakoidy. Tyto na první pohled prázdné útvary v sobě skrývají fotosyntetický aparát, v jejich membráně pak nalezneme chlorofyl a, karoteny (α a β) a xanthofyly. Na povrchu tylakoidu se pak nachází fykobilizomy. Ty obsahují pomocná fotosyntetická barviva – modrý fykocyanin a allofykocyanin a červený fykoerythrin. Samotný chlorofyl totiž absorbuje pouze omezený rozsah vlnových délek světla, díky dalším pigmentům se spektrum využitelného světla rozšiřuje. Fykobilizomy tak můžeme přirovnat k jakési anténě nebo zesilovači příjmu světelných paprsků (viz obrázek níže). Tato vlastnost je velmi výhodná pro sinice žijící v prostředí s velmi nízkou hladinou osvětlení, tedy např. v půdě, jeskyních, ale i ve velkých hloubkách pod hladinou vody⁴.

Struktura fykobilizomu (podle Vernès et al., 2015)⁵

Zásobní látkou je tzv. sinicový škrob. Tento polysacharid má shodné vlastnosti s glykogenem, který nalezneme u některých bakterií, hub, ale i živočichů⁴. V buňce má podobu malých granulí ležících mezi tylakoidy¹.

Rozmnožování u sinic probíhá výhradně nepohlavně. Buňky se dělí zaškrcováním plazmatické membrány – při dělení v buňce začne růst příčná přepážka, která postupně roste od obvodu buňky až k jejímu středu⁴. Zjednodušeně řečeno: membrána se uzavírá jako „iris“ na Hvězdné bráně, případně jako clona fotoaparátu (viz animace).

Uzavírání clony fotoaparátu (zdroj: Wikimedia Commons, Catsquisher)

Specifické struktury sinic

U některých sinic můžeme najít specializované struktury, které jim dávají jisté výhody na jejich životní trase.

Aerotopy jsou válcovité struktury, které najdeme u řady planktonních sinic. Slouží k pohybu ve vodním sloupci. Jejich stěna je propustná pro plyny rozpuštěné ve vodě. Vznikají a zanikají podle toho, jak se sinice potřebují ve vodním sloupci pohybovat. Když se například potřebují přiblížit hladině kvůli světlu, vytvoří si jich více⁴.

Heterocyty a akinety nalezneme zejména u evolučně nejpokročilejších sinic z řádu Nostocales a jim příbuzných¹.

Heterocyty jsou speciální buňky vzniklé změnou vegetativní buňky (ztráta fotosystému II a vytvoření tlusté glykolipidové buněčné stěny). Obsahují enzym nitrogenáza, který v nich fixuje vzdušný dusík. Zpevněná buněčná stěna zajišťuje, aby se do heterocytu nedostal kyslík¹. Ten je zde nežádoucí, jelikož molekuly komplexu nitrogenázy jsou na kyslík extrémně citlivé a jeho vlivem se rozpadají⁶.

Akinety jsou struktury, které sinicím umožňují přečkávat nepříznivé podmínky. Oproti vegetativním buňkám v sobě mají násobně více molekul DNA⁴. Kupříkladu sinice rodu Nostoc jsou díky nim schopné přežít až desítky let bez přísunu vody; v jednom případě se dokonce podařilo „přivést k životu“ kolonii starou 87 let⁷.

Ekologie

Můžeme je nalézt prakticky ve všech prostředích: ve sladké i slané vodě, v půdě, na kamenech i umělých substrátech a některé dokonce i ve vzduchu. Sinice také rády obývají i biotopy, kde panují extrémní podmínky, např. vysoká salinita či nízké pH⁴.

Planktonní sinice mohou při přebytku živin vytvářet tzv. vodní květ neboli nahromadění velkého množství biomasy sinic (a řas) ve vodě v důsledku jejich přemnožení. To je důsledkem procesu eutrofizace, tedy obohacování vody o živiny (obecně dusík a fosfor; v našich podmínkách zpravidla jen fosfor – dusíku je u nás ve vodě mnoho přirozeně). Typickými zástupci vodního květu jsou například rody Microcystis, Dolichospermum (dříve Anabaena), Aphanizomenon, Woronichinia, Planktothrix⁴, ale také např. toxická invazivní sinice Raphidiopsis raciborskii (dříve Cylindrospermopsis raciborskii), která k nám v aktuální době migruje z tropických oblastí^8,9 .

Významní zástupci

^10,11

• kokální sinice
  • Chroococcus – jednotlivě nebo v koloniích, buňky obklopeny slizem, vodní i terestrické druhy
  • Microcystis – kulovité buňky, tvoří kolonie nepravidelného tvaru obalené slizem; má aerotopy; plankton sladkých vod
  • Woronichinia – kulovité či oválné kolonie, vejčité buňky, tvoří husté shluky, plankton sladkých vod
  • Merismopedia – kulaté buňky uspořádané v deskovitých koloniích, plankton, metafyton i bentos sladkých vod
  • Gloeocapsa – kulovité buňky, roste např. na smáčených stěnách
• jednoduché vláknité sinice (bez speciálních struktur)
  • Oscillatoria – nevětvená vlákna, roste v metafytonu, a to buď jednotlivě nebo ve shlucích, po odtržení velké biomasy od dna splývá na hladině v podobě tzv. „koláčů smrti“ jedovatých pro zvířata
  • Phormidium – nevětvená vlákna, nepřisedá k podkladu; vodní i terestrické
  • Limnospira – typicky hustě zatočená vlákna (jako „sinusoidy“), komerčně pěstovaná jako „Spirulina“, hojně využívaná v potravinářství
  • Microcoleus – jednotlivá nebo sdružená vlákna, velmi hojná v půdních krustách
• vláknité sinice se speciálními strukturami
  • Aphanizomenon – jednoduchá rovná vlákna, kolonie jsou často viditelné i pouhým okem, připomínají nasekané jehličí na hladině vody, hojná v planktonu ČR
  • Nostoc – nevětvená vlákna, tvoří makroskopické i mikroskopické kolonie, díky fixaci vzdušného dusíku dokáže žít i na pevných substrátech
  • Dolichospermum (dříve Anabaena) – planktonní rod, symetrická vlákna s heterocyty a akinetami

Galerie

Literatura

1. BARSANTI L., GUALTIERI P. 2006. Algae – Anatomy, Biochemistry and Biotechnology. CRC Press, Boca Raton. 301 pp.
2. BIOLOGYONLINE. 2022. Cyanobacteria. Dostupné z: https://www.biologyonline.com/dictionary/cyanobacteria (staženo 12. 11. 2025).
3. ÚSTAV PRO JAZYK ČESKÝ. 2011. Heslo „siný“. Slovník spisovného jazyka českého. Dostupné z: https://ssjc.ujc.cas.cz/search.php?heslo=sin%C3%BD&hsubstr=no (staženo 30. 11. 2025).
4. KALINA T., VÁŇA J. 2010. Sinice, řasy, houby, mechorosty a podobné organismy v současné biologii. Nakladatelství Karolinum, Univerzita Karlova, Praha. 606 pp.
5. VERNÈS L., GRANVILLAIN P., CHEMAT F., VIAN M. 2015. Phycocyanin from Arthrospira platensis. Production, Extraction and Analysis. Current Biotechnology, 4.
6. FAY P. 1993. Oxygen Relations of Nitrogen Fixation in Cyanobacteria. Microbiological Reviews. 56(2):340-373.
7. LIPMAN C. B. 1941. The Successful Revival of Nostoc commune from a Herbarium Specimen Eighty-Seven Years Old. Bulletin of the Torrey Botanical Club. 68(9):664-666.
8. KAŠTOVSKÝ J., HAUER T., MAREŠ J., KRAUTOVÁ M., BEŠTA T., KOMÁREK J., DESORTOVÁ B., HETEŠA J., HINDÁKOVÁ A., HOUK V., JANEČEK E., KOPP R., MARVAN P., PUMANN P., SKÁCELOVÁ O., ZAPOMĚLOVÁ E. 2010. A review of the alien and expansive species of freshwater cyanobacteria and algae in the Czech Republic. Biological Invasions. 12:3599-3625.
9. ŠUIKAITĖ I., VANSEVIČIŪTĖ G., KOREIVIENĖ J. 2023. An overview of the distribution and ecology of the alien cyanobacteria species Raphidiopsis raciborskii, Sphaerospermopsis aphanizomenoides and Chrysosporum bergii in Europe. Oceanological and Hydrobiological Studies. 52(3):312-332.
10. KAŠTOVSKÝ J., HAUER T., GERIŠ R., CHATTOVÁ B., JURÁŇ J., LEPŠOVÁ-SKÁCELOVÁ O., PITELKOVÁ P., PUSZTAI M., ŠKALOUD P., ŠŤASTNÝ J., ČAPKOVÁ K., BOHUNICKÁ M., MÜHLSTEINOVÁ R. 2018. Atlas sinic a řas ČR 1+2. powerprint, Praha, 384+480 s.
11. KAŠTOVSKÝ J. 2022. Sinicearasy.cz: Skripta ke kurzu Algologie, PřF JU. Dostupné z: http://www.sinicearasy.cz/skripta/algologie.