10.2 Mik az algák?
Az algák eukarióta szervezetek, azaz olyan szervezetek, amelyek sejtjei sejtmagot és egyéb, membránokba zárt struktúrákat (organellákat) tartalmaznak. Nedves környezetben, többnyire vízi környezetben élnek, és klorofillt tartalmaznak.
Az algák nem szárazföldi növények, amelyeknek 1) valódi gyökerei, szára és levelei, 2) érrendszeri (vezető) szövetei, mint a xiléma és a floem, és 3) a nem reproduktív sejtek hiánya a reproduktív struktúrákban. Az algák nem cianobaktériumok. A cianobaktériumok prokarióták, amelyeknek nincsenek membránhoz kötött szerveik, és egyetlen körkörös kromoszómával rendelkeznek. A 10.1a. ábra a kékalgák sejtszerkezetét, az 1b. ábra pedig a sejtek mikroszkópos felvételét mutatja. A sejtek fala zselatinos bevonattal rendelkezik. Közvetlenül a sejtfal alatt található a plazmamembrán. A sejten belül fikobiliszómák, fotoszintetikus lamellák, riboszómák, fehérje granulumok és nukleoidoknak nevezett kör alakú DNS rétegek találhatók. Ezek a növekvő növények tipikus összetevői – a minket érdeklő komponens azonban a lipidcseppek, vagyis az algából kinyerhető olajok.
Az algák ~ 50% szénből, 10% nitrogénből és 2% foszforból állnak. A 10.3. táblázat a különböző algák összetételét mutatja be a fehérje, szénhidrátok, lipidek és nukleinsav százalékos arányát vizsgálva.
| Fajok | Fehérje | Szénhidrátok | Lipidek | Nukleinsav |
|---|---|---|---|---|
| Scenedesmus obliquus (zöld alga) | 50-…56 | 10-17 | 12-14 | 3-6 |
| Scenedesmus quadricauda | 47 | – | 1.9 | – |
| Scenedesmus dimorphus | 8-18 | 21-52 | 16-40 | – |
| Chlamydomonas rheinhardii (zöld alga) | 48 | 17 | 21 | – |
| Chlorella vulgaris (zöld alga) | 51-58 | 12-17 | 14-22 | -5 |
| Chlorella pyrenoidosa | 57 | 26 | 2 | – |
| Spirogyra sp. | 6-20 | 33-64 | 11-21 | – |
| Dunaliella bioculata | 49 | 4 | 8 | – |
| Dunaliella salina | 57 | 32 | 6 | – |
| Euglena gracilis | 39-61 | 14-18 | 14-20 | – |
| Prymnesium parvum | 28-45 | 25-33 | 22-38 | 1-2 |
| Tetraselmis maculata | 52 | 15 | 3 | – |
| Porphyridium cruentum (vörös alga) | 28-39 | 40-57 | 9-14< | – |
Az algák jellemzői?
1. Eukarióta szervezetek:
Mint már említettük, az algák eukarióta szervezetek. Az eukarióta (egy tipikus növényi sejt) felépítését a 10.2a. ábra mutatja. A 10.2b. ábra egy prokarióta, egy baktérium, a prokarióta élet két csoportjának egyikének sejtszerkezetét mutatja. Egyesek nem tekintik a prokariótákat valódi algáknak, mert más a felépítésük, de a legtöbben ezeket is az algák családjába sorolják. Az élőlények különböző részeihez címkék tartoznak, de nem követelem meg, hogy részletesen ismerjétek ezeket az információkat – azért vannak ott, hogy ha van kedvetek további információknak utánanézni, megtehessétek. A 10.4. táblázat e két sejttípus összehasonlítását mutatja be.
| — | Eukarióta sejtek | Prokarióta sejtek |
|---|---|---|
| Méret | Meglehetősen nagy méretű | Nagyon apró méretű |
| Nukleáris régió | Nukleáris anyagokkal körülvéve. Membrán veszi körül | Magmembránnal nem körülvett nukleáris régió (nukleoid) |
| Kromoszóma | Egynél több kromoszóma van jelen | Egyetlen kromoszóma van jelen |
| Membrán | Membrán-kötött sejtorganellumok jelen vannak | Membránhoz kötött sejtorganellumok hiányoznak |
2. Nedves környezetben élnek
Ezeknek az élőlényeknek nincs viaszos kutikula (a szárazföldi növények viasza megakadályozza a vízveszteséget). Az algák növekedési környezete igen változatos. Az algák jellemző körülményei a nedves, trópusi területek, és növekedhetnek tengeri és édesvizekben is. Az édesvízi algák állatokban, vízi növényekben, mezőgazdasági gátakon, szennyvízben, tavakban, folyókban, lagúnákban, hóban, iszapban/homokban és talajban nőnek.
3. Klorofillt tartalmaznak
Az algák többnyire fotoszintetikusak, mint a növények. Ötféle fotoszintetikus pigmenttel rendelkeznek (klorofill a, b, c, d és f), és számos kiegészítő pigmentjük van, amelyek kék, vörös, barna és arany színűek. A klorofill egy zöld pigment, amely szinte minden növényi algában és cianobaktériumban megtalálható. Elnyeli a fényt, és a fényenergiát ATP-vé (adenozin-trifoszfát) alakítja át.
Hogyan osztályozzák az algákat?
Az algák a Protista királyságba tartoznak. A 10.3. ábra vázlatosan mutatja, hogy a Protista hova illeszkedik a Plantae, Animalia, Fungi, Eubacteria és Archaebacteria egyéb osztályozásaihoz.
Az algákat a klorofilltartalom alapján is osztályozhatjuk. Az első típus a chromista. Az ilyen típusú algák a és c klorofillt tartalmaznak, és példaként említhetők a barna algák (aranybarna algák), a moszatok és a diatómák. Ezek az anyagok a Phaeophyta egyik osztályát alkotják. Ezek a típusok a mérsékelt égövi övezetek sziklás partjain vagy nyílt tengereken (hideg vizekben) találhatók. Szerkezetük többsejtű, és akár 50 m hosszúra is megnőhetnek.
Eubaktériumok (egysejtű, prokarióta)
Archaebaktériumok (egysejtű, prokarióta)
Protista (eukarióta, egysejtű és többsejtű)
Plantae (többsejtű, eukarióta)
Animalia (többsejtű, eukarióta)
Fungi (többsejtű, eukarióta)
A vörös algák egy másik típus, és klorofill a-t tartalmaznak, mint például a tengeri algák (tengeri moszatok). Ezek az élőlények a Rhodophyta osztályba tartoznak, amelynek több mint 4000 faja van. Ezek a Föld legrégebbi eukarióta szervezetei közé tartoznak (2 milliárd éves fosszíliák vannak). A trópusi, meleg vizekben nagy számban fordulnak elő. Számos tengeri faj számára táplálékként és élőhelyként szolgálnak. Szerkezetük a vékony filmektől az összetett fonalas membránokig terjed. Ezek az algák járulékos pigmentekkel rendelkeznek, és a fikobilinok (vörös) elfedik a klorofill a-t. A 10.5b. ábra különböző vörös algákat mutat. A dinoflagelláták egysejtű protiszták, és ezek a vörös árapályhoz és a biolumineszcenciához kapcsolódnak.
A zöld algák a és b klorofillt tartalmaznak, és a Chlorophyta osztályba tartoznak. Ez az algák legnagyobb és legváltozatosabb csoportja. Főleg édesvizekben és szárazföldön (sziklákon, fákon és talajon) is megtalálható. Szerkezeteik lehetnek egysejtűek (Micrasterias), fonalas algák, telepek (Volvox) és levélszerű alakúak (Thalli). A szárazföldi növények egy zöldalga ősből alakultak ki. Mindkettőnek ugyanazok a fotoszintetikus pigmentjei (klorofill a és b). Egyes zöld algák sejtfala cellulózból áll, hasonlóan a szárazföldi növényekéhez. Az 5c. ábra példákat mutat a zöld algákra.
