ALGI CZERWONE: CHARAKTERYSTYKA, TAKSONOMIA, ROZMNAŻANIE, ODŻYWIANIE - BIOLOGIA - 2025

Krasnorostów lub Rhodophytas są Phylum organizmów należących do królestwa Protista charakteryzują czerwonawym kolorze ze względu na obecność w komórkach z fikoerytryną pigmentu.

Został opisany w 1901 roku przez austriackiego botanika Richarda Von Wettsteina. Jest to gromada obejmująca łącznie dwa podfile: Cyanidiophyna i Rhodophytina. Pierwsza obejmuje jedną klasę, a druga - sześć.

Czerwone algi. Źródło: Budhiargomiko, z Wikimedia Commons

Preferują siedliska morskie, odgrywając nawet ważną rolę w tworzeniu raf koralowych. Niektóre rozwijają się przyjmując jako podłoże inne glony lub muszle zwierząt, takich jak ślimaki (ślimaki) lub małże (małże, ostrygi).

Grupa krasnorostów jest jedną z najlepiej przebadanych, ponieważ zapewnia człowiekowi wiele korzyści: w dziedzinie zdrowia, kosmetyków i badań biotechnologicznych.

Taksonomia

Domena internetowa: Eukarya

Królestwo: Protista

Edge: Rhodophyte

Charakterystyka ogólna

Gatunek Rhodophyta stanowi dość dużą i różnorodną grupę organizmów, które czasami mają odmienne cechy.

Z morfologicznego punktu widzenia organizmy te mogą mieć różne wyglądy: rozgałęzione, cylindryczne lub szerokie. I

Wśród struktur własnych glonów można wymienić plechę, która jest ciałem samego glonu, oraz ryzoid, czyli strukturę analogiczną do korzeni roślin.

Podobnie, niektóre mają struktury zwane wąsami, które pozwalają im przyczepiać się do różnych elementów siedliska lub innych alg.

-Struktura komórkowa

Jeśli chodzi o strukturę komórkową, na tej krawędzi można znaleźć organizmy jednokomórkowe (utworzone przez pojedynczą komórkę), po organizmy wielokomórkowe (utworzone przez więcej niż dwie komórki).

Z tego można wywnioskować, że wśród czerwonych alg są takie, które są mikroskopijne, a inne niezwykle duże. Tak bardzo, że osiągają nawet długość przekraczającą jeden metr

Ściana komórkowa

Komórki tego typu glonów są podobne do komórek roślin, ponieważ mają wewnętrzną strukturę zwaną ścianą komórkową. Składa się z biopolimeru znanego pod nazwą celulozy.

Podobnie komórki mają zewnętrzną warstwę, powyżej ściany komórkowej, która składa się z węglowodanów śluzowatych. Funkcją tych w komórkach jest zwartość tkanek.

Komórki te nie są od siebie odizolowane, ale ponieważ w pewnych sektorach ściana komórkowa każdej komórki nie jest w pełni rozwinięta, powoduje to nawiązanie komunikacji między komórkami, przez którą może nastąpić wymiana różnych substancji. Jest to cecha różnicująca tej grupy.

Chloroplasty

Podobnie wśród organelli komórkowych występujących w ich komórkach można wymienić chloroplasty, które w przypadku krasnorostów mają podwójną błonę i których tylakoidy nie są zgrupowane, jak we wszystkich roślinach, w których występują. grupują razem, tworząc struktury znane jako granas.

Centrioles

Podobnie w komórkach obserwuje się znaczny brak organelli ważnych w procesie mitozy u innych żywych istot: centrioli.

Jeśli chodzi o typową strukturę komórkową, komórki Rhodophyas mogą przedstawiać pojedyncze jądro, jak również być wielojądrzaste.

Pigmenty

Jak wiadomo, w chloroplastach znajdują się różne pigmenty, z których najbardziej znany to chlorofil. Chlorofil typu a można znaleźć w chloroplastach, które mają komórki tego typu glonów, a także w karotenoidach i innych pigmentach pomocniczych, takich jak ksantofile, fikoerytryna i fikocyjanina.

Charakterystyczny czerwonawy kolor tych alg jest spowodowany zamaskowaniem zieleni chlorofilu przez fikoerytrynę i fikocyjaninę, ponieważ pigmenty te pochłaniają niebieskie światło, które ma większą penetrację w wodzie.

Rezerwowa substancja

Komórki tych alg przechowują substancję znaną jako skrobia kwiatowa, która jest unikalna i dostępna wyłącznie dla przedstawicieli rodzaju Rodhophyta.

Ten węglowodan jest produktem procesu fotosyntezy i pozostaje przechowywany w Twoich komórkach. Przechowywanie zachodzi w granulkach ułożonych w cytoplazmie, w pobliżu chloroplastów.

Mobilność

Rhodhophytas to organizmy siedzące i nieruchome. Nie prezentują wici na żadnej z faz swojego cyklu życiowego.

Siedlisko

Większość gatunków krasnorostów występuje w ekosystemach morskich. Jednak istnieje kilka unikalnych dla ekosystemów słodkowodnych. Występują szczególnie obficie w wodach umiarkowanych i ciepłych.

Istnieją gatunki, które mają zdolność wiązania węglanu wapnia, co czyni je niezbędnymi członkami raf koralowych.

Odżywianie

Członkowie gromady Rodhophyta są autotrofami. Oznacza to, że są w stanie syntetyzować własne składniki odżywcze, w szczególności w procesie fotosyntezy.

Czerwone algi przeprowadzają fotosyntezę tlenową, w której woda jest głównym donorem elektronów, uwalniając w ten sposób tlen jako produkt uboczny. Ten typ fotosyntezy składa się z dwóch dobrze zróżnicowanych etapów: fotochemicznego i biosyntetycznego.

Etap fotochemiczny

Substratami niezbędnymi do zajścia tej fazy są woda, ADP (difosforan adenozyny) i NADP (difosforan nikotynoaminy). Na tym etapie pierwsze co się dzieje, to pochłanianie światła słonecznego przez cząsteczki chlorofilu.

Produkt energii, która jest tam uwalniana, cząsteczka wody jest oddzielana, a tlen jest uwalniany. Przekazuje również 2 e ^- które po przejściu przez łańcuch transportu elektronów generują NADPH + H ⁺ .

Etap biosyntetyczny

Substraty potrzebne do zaistnienia tego etapu to: dwutlenek węgla (CO2), ATP i NADPH. Jest również znany jako cykl Calvima lub cykl pentoz.

Jest to proces cykliczny, do którego wchodzi CO2, a także ATP i NADP pozyskiwane z fazy fosotyntetycznej. W tym cyklu, w wyniku szeregu reakcji, wytwarzana jest substancja rezerwowa krasnorostów, skrobia floridian, NADP ⁺ i ADP.

Reprodukcja

Algi czerwone mają dwa rodzaje rozmnażania: bezpłciowe i płciowe. Jeśli chodzi o rozmnażanie bezpłciowe, może to być spowodowane dwoma procesami: sporulacją lub fragmentacją wzgórza.

Rozmnażanie bezpłciowe

W przypadku sporulacji monospory wytwarzane są w każdej komórce niektórych gałęzi. Każdy zarodnik jest w stanie stworzyć nową żywą istotę.

Podobnie w algach, które rozmnażają się bezpłciowo przez fragmentację plechy (ciała glonów), część glonów oddziela się od ciała i można z niego wytworzyć w pełni funkcjonalny dorosły organizm.

Rozmnażanie bezpłciowe to proces, w którym rodzic produkuje potomków dokładnie takich jak on, z fizycznego i genetycznego punktu widzenia.

Rozmnażanie płciowe

Rozmnażanie płciowe zachodzi w procesie znanym jako oogamia. Polega ona na zapłodnieniu samicy, która nie jest ruchoma, przez ruchomą męską gametę.

Jak można się spodziewać, ponieważ jest to proces rozmnażania płciowego, następuje wymiana materiału genetycznego między obiema gametami.

Samica gamety Rodhophytas jest duża i nieruchoma, podczas gdy samca jest mała i porusza się niesiony przez prąd wodny, ponieważ nie ma wici.

Męska gameta, znana jako spermatium, dociera do żeńskiego gametangium i zapładnia ją. Posiada męskie włókno receptora gamety zwane trichoginią.

Koło życia

Aby zrozumieć cykl życia krasnorostów (jeden z najbardziej złożonych), konieczne jest poznanie i zrozumienie dwóch terminów:

• Gametofit: jest to haploidalne pokolenie płciowe (z połową ładunku genetycznego gatunku)
• Sporofit: jest to faza diploidalna (z pełnym ładunkiem genetycznym gatunku) wielokomórkowa glonów i roślin, które mają cykle z naprzemiennymi pokoleniami.

Po ustaleniu tego można powiedzieć, że Rodhophytas może mieć dwa typy cykli biologicznych: digenetyczny i trigenetyczny. Zależy to od złożoności gatunku.

Cykl pokarmowy

Przedstawia ją np. Gatunek Phophyra linearis, rodzaj krasnorostów. W tego typu cyklu występują dwa pokolenia: gametofit i sporofit. Pierwsza jest dominująca.

Gametofit produkuje gamety, samice i samce. Kiedy następuje zapłodnienie, powstaje sporofit. To z kolei wytworzy zarodniki, z których z czasem wykiełkują nowe gametofity.

Ważne jest, aby wyjaśnić, że zarówno gametofit, jak i zarodniki są haploidalne, podczas gdy sporofit ma strukturę diploidalną.

Cykl trygenetyczny

W tego typu cyklu występują trzy pokolenia: karposporofit, tetraspory i gametofit. Carcosporofit jest diploidalny, a tetraspory i gametofit są haploidalne.

Tetrasporfit, w procesie mejozy, wytwarza zarodniki, które są zgrupowane po cztery (tetraspory). Każda zarodnik produkuje gametofit.

Zgodnie z oczekiwaniami, każdy gametofit generuje nieruchome żeńskie i ruchome męskie gamety. Są one uwalniane, podczas gdy samica pozostaje w gametoficie.

Cykl rozwojowy algi czerwonej (Chondrus crispus). Źródło: Chondrus at en.wikipedia, źródło Wikimedia Commons

Po zapłodnieniu powstaje diploidalna zygota, znana jako carposporofit, która rozwija się na żeńskim gametoficie. Ta struktura wytwarza zarodniki zwane kaskadami, które kiełkują i zapoczątkowują pierwszą generację cyklu, tetrasporofit.

Aplikacje

Czerwone algi były używane przez ludzi od setek lat ze względu na wiele korzyści i zastosowań.

Są źródłem agaru

Agar to galaretowata substancja używana w różnych dziedzinach. W mikrobiologii jest stosowany jako pożywka hodowlana, w gastronomii jako środek żelujący, aw biologii molekularnej w procesie elektroforezy na żelu agarozowym i chromatografii wykluczania molekularnego.

Czerwone algi zawierają dużą ilość śluzu. Są podstawą do produkcji agaru.

Proces uzyskiwania agaru jest dość prosty. Przede wszystkim należy je wysuszyć na słońcu. Następnie zanurzony w gorącej wodzie z dodatkiem roztworu alkalicznego. Następnie bardzo dobrze myje się je zimną wodą i dodaje kwas siarkowy, aby stracić zasadowość i podchloryn sodu, aby je wybielić.

Gotuje się je przez dwie godziny, pod koniec których produkt jest ekstrahowany. Jest to poddawane procesowi filtrowania. Po uzyskaniu przesączu przeprowadza się proces żelowania, schładzając go do różnych temperatur. Następnie jest prasowany i suszony gorącym powietrzem. Na koniec jest mielony i przesiewany do pakowania.

Korzyści zdrowotne

Krwawe algi są źródłem wielu związków bardzo przydatnych w przemyśle farmaceutycznym.

Przede wszystkim są uznanym źródłem jodu. To pierwiastek, który od lat jest stosowany w leczeniu chorób tarczycy, takich jak wole.

Podobnie, czerwone algi mają udowodnione działanie przeciwutleniające i przeciwwirusowe. Przede wszystkim są w stanie niwelować negatywny wpływ wolnych rodników w komórkach, oprócz stymulowania produkcji interferonu w celu zwalczania czynników wirusowych, które dostają się do organizmu.

Ostatnie badania wykazały, że krasnorosty w pewnym stopniu uczestniczą w blokowaniu enzymu, który interweniuje w procesie nadciśnienia tętniczego, a tym samym kontroluje tę patologię.

Podobnie, krasnorosty są bogate w wapń i witaminę K. Wapń jest ważnym suplementem w zapobieganiu chorobie, która dotyka więcej ludzi każdego dnia: osteoporozie. Witamina K ma ważne właściwości związane z procesem krzepnięcia krwi, a tym samym zapobiega krwawieniom.

Przemysł kosmetyczny

Krwawe algi są szeroko stosowane w przemyśle kosmetycznym ze względu na ich składniki i potencjalne korzyści z nich wynikające.

Na przykład algi z gatunku Chondrus crispus są wykorzystywane do produkcji produktów nawilżających, ochronnych i zmiękczających. Podobnie inny gatunek, Gracilaria verrucosa, jest bardzo bogaty w agar, który jest używany do produkcji różnych kosmetyków.

Podobnie Asparagopsis armata, inny gatunek krasnorostów, znajduje szerokie zastosowanie w produkcji preparatów nawilżających i regenerujących, a także do pielęgnacji skóry wrażliwej i produktów dla dzieci.

Bibliografia

1. Adl, SM i in. 2012. Zmieniona klasyfikacja eukariontów. Journal of Eukaryotic Microbiology, 59 (5), 429–514
2. Freshwater, W. (2009). Rhodophyta. Czerwone algi. Pobrane z: tolweb.org/Rhodophyta
3. Mouritsen, O. (2013). Nauka o czerwonych wodorostach. Pobrane z: americanscientist.org/article/the-science-of-seaweeds.
4. Quitral, V., Morales, C., Sepúlveda, M. and Shwartz M. (2012). Odżywcze i zdrowotne właściwości wodorostów i ich potencjał jako składnika funkcjonalnego. Chilijski magazyn żywieniowy. 39 ust. 4. 196-202
5. Souza B, Cerqueira MA, Martins JT, Quintas MAC, Ferreira AC, Teixeira JA, Vicente AA. Potencjał antyoksydacyjny dwóch czerwonych wodorostów z wybrzeży Brazylii. J Agric Food Chem 2011; 59: 5589-94.
6. Yoon, Hwan Su, KM Müller, RG Sheath, FD Ott i D. Bhattacharya. (2006). Określenie głównych linii rodów krasnorostów (Rhodophyta). J. Phycol. 42: 482-492