10.2 Cosa sono le alghe?
Le alghe sono organismi eucarioti, che sono organismi le cui cellule contengono un nucleo e altre strutture (organelli) racchiuse in membrane. Vivono in ambienti umidi, per lo più acquatici, e contengono clorofilla.
Le alghe non sono piante terrestri, che hanno 1) vere radici, fusti e foglie, 2) tessuti vascolari (conduttori), come xilema e floema, e 3) mancanza di cellule non riproduttive nelle strutture riproduttive. Le alghe non sono cianobatteri. I cianobatteri sono procarioti, che mancano di organelli legati alla membrana e hanno un singolo cromosoma circolare. La figura 10.1a mostra la composizione cellulare delle alghe blu e 1b mostra una micrografia delle cellule. La cellula ha una parete con un rivestimento gelatinoso. Appena sotto la parete cellulare c’è una membrana plasmatica. All’interno della cellula, ci sono strati di ficobilisomi, lamelle fotosintetiche, ribosomi, granuli di proteine e DNA circolare noto come nucleoidi. Questi sono componenti tipici delle piante in crescita – tuttavia, il componente che ci interessa sono le goccioline di lipidi, che sono oli che possono essere estratti dalle alghe.
Le alghe sono composte da ~ 50% di carbonio, 10% di azoto e 2% di fosforo. La tabella 10.3 mostra la composizione di varie alghe guardando le percentuali di proteine, carboidrati, lipidi e acido nucleico.
| Specie | Proteina | Carboidrati | Lipidi | Acido nucleico |
|---|---|---|---|---|
| Scenedesmus obliquus (alga verde) | 50-56 | 10-17 | 12-14 | 3-6 |
| Scenedesmus quadricauda | 47 | – | 1.9 | – |
| Scenedesmus dimorphus | 8-18 | 21-52 | 16-40 | – |
| Chlamydomonas rheinhardii (alga verde) | 48 | 17 | 21 | – |
| Chlorella vulgaris (alga verde) | 51-58 | 12-17 | 14-22 | 4-5 |
| 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 (alga rossa) | 28-39 | 40-57 | 9-14< | – |
Quindi quali sono le caratteristiche delle alghe?
1. Organismi eucarioti:
Come detto sopra, le alghe sono organismi eucarioti. La struttura di un eucariote (una tipica cellula vegetale) è mostrata nella figura 10.2a. La figura 10.2b mostra la struttura cellulare di un procariote, un batterio, uno dei due gruppi della vita procariotica. Alcuni non considerano i procarioti come vere alghe perché hanno una struttura diversa, ma la maggior parte li include nella famiglia delle alghe. Ci sono etichette per le diverse parti degli organismi, ma non vi chiederò di conoscere queste informazioni in dettaglio – sono lì così se avete il desiderio di cercare più informazioni, potete farlo. La Tabella 10.4 mostra un confronto di entrambi questi tipi di cellule.
| — | Cellule eucariotiche | Cellule procariotiche |
|---|---|---|
| Dimensioni | Dimensioni abbastanza grandi | Molto piccole |
| Regione nucleare | Materiale nucleare circondato da una membrana | Regione nucleare (nucleoide) non circondata da una membrana nucleare |
| Cromosoma | Più di un cromosoma presente | Cromosoma singolo presente |
| Membrana | Membranesono presenti | Gli organelli cellulari legati alla membrana sono assenti |
2. Vivono in ambienti umidi
Questi organismi non hanno una cuticola cerosa (la cera nelle piante terrestri impedisce la perdita di acqua). Esiste una grande varietà di ambienti di crescita per le alghe. Le condizioni tipiche per le alghe sono regioni umide e tropicali e possono crescere in acqua marina e dolce. Le alghe d’acqua dolce crescono in animali, piante acquatiche, dighe agricole, acque reflue, laghi, fiumi, lagune, neve, fango/sabbia e terra.
3. Contengono clorofilla
Le alghe sono principalmente fotosintetiche, come le piante. Hanno cinque tipi di pigmenti fotosintetici (clorofilla a, b, c, d e f) e hanno molti pigmenti accessori che sono blu, rossi, marroni e oro. La clorofilla è un pigmento verde che si trova in quasi tutte le alghe vegetali e nei cianobatteri. Assorbe la luce e trasferisce l’energia luminosa in ATP (adenosina trifosfato).
Come sono classificate le alghe?
Le alghe appartengono al regno Protista. La figura 10.3 mostra uno schema di dove si inserisce Protista con altre classificazioni di Plantae, Animalia, Fungi, Eubacteria e Archaebacteria.
Le alghe possono anche essere classificate in base al contenuto di clorofilla. Il primo tipo è la cromista. Questi tipi di alghe contengono clorofille a e c, ed esempi di alghe includono le alghe brune (alghe bruno-dorate), kelp e diatomee. Questi materiali sono una divisione delle Phaeophyta. Questi tipi hanno un habitat sulle coste rocciose nelle zone temperate o nei mari aperti (acque fredde). La struttura è multicellulare e possono crescere fino a 50 m di lunghezza.
Eubatteri (unicellulari, procarioti)
Arcaebatteri (unicellulari, procarioti)
Protista (eucarioti, unicellulari e multicellulari)
Plantae (multicellulari, eucariotiche)
Animalia (multicellulari, eucariotiche)
Fungi (multicellulari, eucariotiche)
Le alghe rosse sono un altro tipo e contengono clorofilla a, come le alghe marine (alghe). Questi organismi sono nella divisione dei Rhodophyta, che ha più di 4000 specie. Sono alcuni degli organismi eucarioti più antichi della Terra (esistono fossili di 2 miliardi di anni). Sono abbondanti nelle acque tropicali e calde. Fungono da cibo e habitat per molte specie marine. La struttura varia da pellicole sottili a complesse membrane filamentose. Queste alghe hanno pigmenti accessori, e le ficobiline (rosse) mascherano la clorofilla a. La figura 10.5b mostra varie alghe rosse. I dinoflagellati sono protisti unicellulari, e questi sono associati alla marea rossa e alla bioluminescenza.
Le alghe verdi contengono clorofille a e b. Sono nella divisione Chlorophyta. Questo è il più grande e vario gruppo di alghe. Si trova principalmente nelle acque dolci e anche sulla terra (rocce, alberi e suolo). Le strutture sono cellule singole (Micrasterias), alghe filamentose, colonie (Volvox) e forme simili a foglie (Thalli). Le piante terrestri sono nate da un antenato algale verde. Entrambe hanno gli stessi pigmenti fotosintetici (clorofilla a e b). Alcune alghe verdi hanno una parete cellulare fatta di cellulosa, simile alle piante terrestri. La figura 5c mostra esempi di alghe verdi.
