10.2 What are Algae?
Algen zijn eukaryotische organismen, dat zijn organismen waarvan de cellen een kern en andere structuren (organellen) bevatten, ingesloten in membranen. Zij leven in een vochtige omgeving, meestal in het water, en bevatten chlorofyl.
Algen zijn geen landplanten, die 1) echte wortels, stengels en bladeren hebben, 2) vasculaire (geleidende) weefsels, zoals xyleem, en floëem, en 3) geen niet-reproductieve cellen in de reproductieve structuren hebben. Algen zijn geen cyanobacteriën. Cyanobacteriën zijn prokaryoten, die geen membraangebonden organellen hebben en een enkel cirkelvormig chromosoom. Figuur 10.1a toont de cellulaire samenstelling van blauwalgen en 1b toont een microfoto van de cellen. De cel heeft een wand met een gelatineachtige mantel. Vlak onder de celwand bevindt zich een plasmamembraan. Binnenin de cel bevinden zich lagen fycobilisomen, fotosynthetische lamellen, ribosomen, eiwitkorrels, en cirkelvormig DNA, nucleoïden genaamd. Dit zijn typische componenten van groeiende planten – de component waarin wij geïnteresseerd zijn, zijn echter lipidedruppels, dat zijn oliën die uit de algen kunnen worden geëxtraheerd.
Algen zijn samengesteld uit ~ 50% koolstof, 10% stikstof, en 2% fosfor. Tabel 10.3 geeft de samenstelling van verschillende algen weer, kijkend naar de percentages eiwit, koolhydraten, lipiden, en nucleïnezuur.
| Soorten | Eiwit | Koolhydraten | Lipiden | Nucleïnezuur |
|---|---|---|---|---|
| Scenedesmus obliquus (groene alg) | 50-56 | 10-17 | 12-14 | 3-6 |
| Scenedesmus quadricauda | 47 | – | 1.9 | – |
| Scenedesmus dimorphus | 8-18 | 21-52 | 16-40 | – |
| Chlamydomonas rheinhardii (groene alg) | 48 | 17 | 21 | – |
| Chlorella vulgaris (groene alg) | 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 (rode alg) | 28-39 | 40-57 | 9-14< | – |
Wat zijn dan de kenmerken van algen?
1. Eukaryote organismen:
Zoals boven vermeld, zijn algen eukaryote organismen. De structuur van een eukaryoot (een typische plantencel) is weergegeven in figuur 10.2a. Figuur 10.2b toont de celstructuur van een prokaryoot, een bacterie, een van de twee groepen van het prokaryotisch leven. Sommigen beschouwen de prokaryoten niet als echte algen omdat ze een andere structuur hebben, maar de meesten rekenen ze tot de familie van de algen. Er zijn etiketten voor de verschillende delen van de organismen, maar ik zal niet eisen dat je deze informatie tot in detail kent – ze is er zodat als je de wens hebt om meer informatie op te zoeken, je dat kunt. Tabel 10.4 geeft een vergelijking van deze beide celtypen.
| — | Eukaryote cellen | Prokaryote cellen |
|---|---|---|
| Grootte | Algemeen groot | Zeer minuscuul |
| Nucleaire regio | Nucleair materiaal omgeven door een membraan | Nucleaire regio (nucleoïde) niet omgeven door een kernmembraan |
| Chromosoom | Meer dan één chromosoom aanwezig | Een enkel chromosoom aanwezig |
| Membraan | Membraan-gebonden celorganellen zijn aanwezig | Membraangebonden celorganellen zijn afwezig |
2. Leven in vochtige omgevingen
Deze organismen hebben geen wasachtige cuticula (de was in aardse planten voorkomt waterverlies). Algen kunnen in zeer uiteenlopende groeimilieus voorkomen. De typische omstandigheden voor algen zijn vochtige, tropische gebieden en ze kunnen groeien in zee- en zoetwater. Zoetwateralgen groeien in dieren, waterplanten, landbouwdammen, rioolwater, meren, rivieren, lagunes, sneeuw, modder/zand, en aarde.
3. Bevatten chlorofyl
Algen zijn meestal fotosynthetisch, net als planten. Zij hebben vijf soorten fotosynthetische pigmenten (chlorofyl a, b, c, d, en f) en hebben vele accessoire pigmenten die blauw, rood, bruin, en goud zijn. Chlorofyl is een groen pigment dat in bijna alle plantaardige algen en cyanobacteriën voorkomt. Het absorbeert licht en zet lichtenergie om in ATP (adenosinetrifosfaat).
Hoe worden algen ingedeeld?
Algen behoren tot het rijk der Protista. In figuur 10.3 is schematisch weergegeven waar Protista past ten opzichte van de andere indelingen Plantae, Animalia, Fungi, Eubacteria, en Archaebacteria.
Algen kunnen ook worden ingedeeld op basis van het chlorofylgehalte. Het eerste type is chromista. Deze soorten algen bevatten de chlorofylen a en c, en voorbeelden van deze algen zijn bruinwieren (goudbruine algen), kelp, en diatomeeën. Deze stoffen vormen een afdeling van de Phaeophyta. Deze soorten hebben een habitat op rotsachtige kusten in gematigde zones of open zeeën (koude wateren). De structuur is meercellig en ze kunnen tot 50 m lang worden.
Eubacteriën (eencellig, prokaryotisch)
Archaebacteriën (eencellig, prokaryotisch)
Protista (eukaryotisch, eencellig en meercellig)
Plantae (meercellig, eukaryotisch)
Animalia (meercellig, eukaryotisch)
Fungi (meercellig, eukaryotisch)
Rode algen zijn een andere soort en bevatten chlorofyl a, zoals zeealgen (zeewier). Deze organismen behoren tot de divisie van Rhodophyta, die meer dan 4000 soorten telt. Het zijn enkele van de oudste eukaryote organismen op aarde (er zijn 2 miljard jaar oude fossielen). Ze zijn overvloedig aanwezig in tropische, warme wateren. Zij fungeren als voedsel en habitat voor vele mariene soorten. De structuur varieert van dunne films tot complexe filamenteuze membranen. Deze algen hebben accessoire pigmenten, en de fycobilinen (rood) maskeren chlorofyl a. Figuur 10.5b toont verschillende rode algen. Dinoflagellaten zijn eencellige protisten, en deze worden in verband gebracht met rood tij en bioluminescentie.
Groene algen bevatten chlorofylen a en b. Ze behoren tot de divisie Chlorophyta. Dit is de grootste en meest diverse groep van algen. Ze komen vooral voor in zoet water en ook op het land (rotsen, bomen en aarde). De structuren zijn eencelligen (Micrasterias), draadalgen, kolonies (Volvox), en bladachtige vormen (Thalli). Aardplanten zijn ontstaan uit een voorouder van groene algen. Beide hebben dezelfde fotosynthetische pigmenten (chlorofyl a en b). Sommige groene algen hebben een celwand van cellulose, vergelijkbaar met aardse planten. Figuur 5c toont voorbeelden van groene algen.
