10.2 Co to są algi?
Algi są organizmami eukariotycznymi, czyli organizmami, których komórki zawierają jądro i inne struktury (organelle) zamknięte w błonach. Żyją w wilgotnym środowisku, głównie wodnym, i zawierają chlorofil.
Algi nie są roślinami lądowymi, które mają 1) prawdziwe korzenie, łodygi i liście, 2) naczyniowe (przewodzące) tkanki, takie jak ksylem i łyko, i 3) brak komórek niereprodukcyjnych w strukturach rozrodczych. Algi nie są cyjanobakteriami. Sinice są prokariotami, które nie posiadają organelli związanych z błonami i mają pojedynczy kolisty chromosom. Rysunek 10.1a przedstawia skład komórkowy sinic, a 1b pokazuje mikrografię komórek. Komórka ma ścianę z galaretowatym płaszczem. Tuż pod ścianą komórkową znajduje się błona plazmatyczna. Wewnątrz komórki znajdują się warstwy fikobilizomów, blaszki fotosyntetyczne, rybosomy, granulki białkowe oraz koliste DNA zwane nukleoidami. Są to typowe składniki rosnących roślin – jednak składnikiem, który nas interesuje, są kropelki lipidowe, czyli oleje, które można pozyskiwać z alg.
Algi składają się z ~ 50% węgla, 10% azotu i 2% fosforu. Tabela 10.3 przedstawia skład różnych alg, patrząc na procentową zawartość białka, węglowodanów, lipidów i kwasu nukleinowego.
| Gatunek | Białko | Węglowodany | Lipidy | Kwas nukleinowy |
|---|---|---|---|---|
| Scenedesmus obliquus (alga zielona) | 50-.56 | 10-17 | 12-14 | 3-6 |
| Scenedesmus quadricauda | 47 | – | 1.9 | – |
| Scenedesmus dimorphus | 8-18 | 21-52 | 16-40 | -. |
| Chlamydomonas rheinhardii (zielona alga) | 48 | 17 | 21 | -. |
| Chlorella vulgaris (zielona alga) | 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 czerwona) | 28-39 | 40-57 | 9-14< | – |
Więc jakie są cechy glonów?
1. Organizmy eukariotyczne:
Jak wspomniano powyżej, glony są organizmami eukariotycznymi. Budowę eukariota (typowej komórki roślinnej) przedstawiono na rysunku 10.2a. Rysunek 10.2b przedstawia budowę komórki prokariota, bakterii, jednej z dwóch grup życia prokariotycznego. Niektórzy nie uważają prokariotów za prawdziwe glony, ponieważ mają one inną budowę, ale większość zalicza je do rodziny glonów. Istnieją etykiety dla różnych części organizmów, ale nie będę wymagał od Ciebie szczegółowej znajomości tych informacji – są one tam umieszczone, więc jeśli masz ochotę poszukać więcej informacji, możesz to zrobić. Tabela 10.4 przedstawia porównanie obu tych typów komórek.
| — | Komórki eukariotyczne | Komórki prokariotyczne |
|---|---|---|
| Rozmiar | Dość duży rozmiar | Bardzo mały rozmiar |
| Region jądrowy | Materiały jądrowe otoczone błoną błoną | Region jądrowy (nukleoid) nie otoczony błoną jądrową |
| Chromosom | Więcej niż jeden chromosom obecny | Jeden chromosom obecny |
| Błonka | Organy komórkowe związane z błonązwiązane organelle komórkowe są obecne | Organy komórkowe związane z błoną są nieobecne |
2. Żyją w środowiskach wilgotnych
Te organizmy nie mają kutykuli woskowej (wosk u roślin lądowych zapobiega utracie wody). Istnieje wiele różnych środowisk wzrostu dla glonów. Typowe warunki dla glonów są wilgotne, tropikalne regiony i mogą one rosnąć w wodach morskich i słodkich. Glony słodkowodne rosną w zwierzętach, roślinach wodnych, zaporach, ściekach, jeziorach, rzekach, lagunach, śniegu, błocie/piasku i glebie.
3. Zawierają chlorofil
Glony są w większości fotosyntetyzujące, podobnie jak rośliny. Mają pięć rodzajów pigmentów fotosyntetycznych (chlorofil a, b, c, d, i f) i mają wiele dodatkowych pigmentów, które są niebieskie, czerwone, brązowe i złote. Chlorofil jest zielonym pigmentem występującym w prawie wszystkich algach roślinnych i sinicach. Pochłania on światło i przenosi energię świetlną na ATP (adenozynotrójfosforan).
Jak zatem klasyfikowane są glony?
Glony należą do królestwa Protista. Rysunek 10.3 pokazuje schemat, gdzie Protista pasuje do innych klasyfikacji Plantae, Animalia, Fungi, Eubacteria i Archaebacteria.
Algi mogą być również klasyfikowane na podstawie zawartości chlorofilu. Pierwszy typ jest chromista. Te rodzaje alg zawierają chlorofil a i c, a przykłady alg obejmują brązowe algi (złotobrązowe algi), kelp, i okrzemki. Materiały te są działem Phaeophyta. Te typy mają siedlisko na skalistych wybrzeżach w strefie umiarkowanej lub na otwartych morzach (zimne wody). Struktura jest wielokomórkowa i mogą one dorastać do 50 m długości.
Eubakterie (jednokomórkowe, prokariotyczne)
Archaebakterie (jednokomórkowe, prokariotyczne)
Protisty (eukariotyczne, jednokomórkowe i wielokomórkowe)
Plantae (wielokomórkowe, eukariotyczne)
Animalia (wielokomórkowe, eukariotyczne)
Fungi (wielokomórkowe, eukariotyczne)
Algi czerwone są kolejnym typem i zawierają chlorofil a, jak np. glony morskie (wodorosty). Organizmy te znajdują się w dziale Rhodophyta, który ma ponad 4000 gatunków. Są to jedne z najstarszych organizmów eukariotycznych na Ziemi (istnieją skamieniałości sprzed 2 miliardów lat). Występują obficie w tropikalnych, ciepłych wodach. Pełnią rolę pokarmu i siedliska dla wielu gatunków morskich. Ich struktura obejmuje od cienkich błon do złożonych błon włóknistych. Glony te posiadają pigmenty pomocnicze, a fikobiliny (czerwone) maskują chlorofil a. Rysunek 10.5b przedstawia różne czerwone glony. Dinoflagellaty to jednokomórkowe protisty, które są związane z czerwonym przypływem i bioluminescencją.
Zielone glony zawierają chlorofil a i b. Należą do działu Chlorophyta. Jest to największa i najbardziej zróżnicowana grupa glonów. Występuje głównie w wodach słodkich, a także na lądzie (skały, drzewa, gleba). Struktury to: pojedyncze komórki (Micrasterias), glony nitkowate, kolonie (Volvox) i kształty przypominające liście (Thalli). Rośliny lądowe powstały z zielonego przodka alg. Obie mają te same pigmenty fotosyntetyczne (chlorofil a i b). Niektóre zielone algi mają ścianę komórkową zbudowaną z celulozy, podobnie jak rośliny lądowe. Rysunek 5c przedstawia przykłady zielonych alg.
.