Chlorophitic sunt un tip de alge și una dintre componentele viridiplantae descendență, împreună cu plantele terestre. Aceste alge verzi sunt un grup divers de organisme prezente în habitatele acvatice și uneori în habitatele terestre.
Aceste organisme au jucat roluri cheie în ecosisteme timp de sute de milioane de ani. Se crede că evoluția plantelor terestre a provenit de la un strămoș de tip clorofit. Acesta a fost un eveniment cheie în evoluția vieții pe Pământ, care a dus la o schimbare drastică a mediului planetei, care a inițiat dezvoltarea completă a ecosistemelor terestre.
Algele verzi pe o stâncă pe plaja din Corfu. De Kritzolina
Cea mai acceptată teorie în prezent despre apariția clorofitelor este cea endosimbiotică. Această teorie apără că un organism heterotrofic a capturat un cianobacterium, cu care a fost integrat stabil.
Algele verzi au caracteristici similare cu plantele terestre, cum ar fi cloroplastele cu membrană dublă cu tilacoide laminate care conțin clorofilă a și b, împreună cu alți pigmenți accesorii, cum ar fi carotenii și xantofilele.
caracteristici
Acest grup de alge verzi prezintă o variație marcantă a morfologiei, reflectând caracteristicile ecologice și evolutive ale habitatului în care au apărut. Gama diversității morfologice variază de la cel mai mic eucariot cu viață liberă, Ostreococcus tauri, până la diverse forme de viață multicelulare.
Clorofitele sunt organisme care împărtășesc mai multe caracteristici celulare cu plantele terestre. Aceste organisme au cloroplastele închise de o membrană dublă, cu tilacoide laminate.
Cloroplastele clorofitelor au în general o structură în stroma lor numită pirenoid. Piroidul este o masă proteică, bogată în enzimă Ribuloză-1,5-bisfosfat-carboxilază-oxigenază (RuBisCO), care este responsabilă de fixarea CO 2 .
Majoritatea clorofitelor au un perete celular ferm cu o matrice alcătuită din fibre de celuloză. Celulele flagelate au o pereche de flageli care au structură similară, dar pot fi diferite ca lungime. Zona de tranziție flagelară (regiunea dintre flagel și corpul bazal) este caracterizată de obicei ca având o formă de stea cu nouă vârfuri.
Habitat și distribuție
Clorofitele sunt de obicei abundente în medii cu apă dulce, inclusiv lacuri, iazuri, pâraie și zone umede. În aceste locuri pot deveni o problemă în condițiile contaminării nutrienților.
Doar două grupuri de clorofite au fost găsite în mediile marine. Algele marine marine (Ulvophyceae) abundă în habitatele de coastă. Unele alge marine marine (în special Ulva) pot forma înfloriri costiere plutitoare extinse, numite „maree verde”. Alte specii, precum Caulerpa și Codium, sunt cunoscute pentru natura lor invazivă.
Unele grupuri de clorofite, de exemplu Trentepohliales, sunt exclusiv terestre și nu se găsesc niciodată în mediile acvatice.
Caulerpa geminata Harv. Muzeul Auckland
Unele linii clorofite pot fi întâlnite în simbioză cu o gamă diversă de eucariote, inclusiv ciuperci, licheni, ciliați, foraminifera, cnidari, moluște (nudibranchi și scoici gigant) și vertebrate.
Alții au evoluat pentru a avea un stil de viață heterotrofic obligatoriu ca paraziți sau specii de viață liberă. De exemplu, algele verzi Prototheca crește în canalizare și în sol și poate provoca infecții la om și animale cunoscute sub numele de prototecoză.
Hrănire
Așa cum am menționat mai sus, clorofitele sunt organisme autotrofe, ceea ce înseamnă că sunt capabili să-și creeze propriul aliment. Această particularitate este împărtășită cu plantele terestre și ele o realizează printr-un proces biochimic numit fotosinteză.
În primul rând, energia solară este captată de un grup de pigmenți (clorofila a și b), pentru a fi ulterior transformată în energie chimică, printr-un set de reacții de reducere a oxidului.
Acest proces se desfășoară în membrana tilacoidă (în cadrul cloroplastelor), care este încorporată în complexul proteic responsabil de transformarea energiei ușoare în energie chimică.
Lumina este prima dată primită de pigmenții din complexul de antenă, care direcționează energia către clorofila a, care este responsabilă pentru furnizarea energiei fotochimice, sub formă de electroni, către restul sistemului. Aceasta duce la producerea de molecule cu potențial energetic ridicat, cum ar fi ATP și NADPH.
În continuare, ATP și NADPH sunt utilizate în ciclul Calvin, în care enzima Ribuloză-1,5-bifosfat-carboxilază-oxigenază (RuBisCO) este responsabilă de transformarea CO 2 atmosferic în carbohidrați. De fapt, datorită studiului unui clorofit, Chlorella, ciclul Calvin a fost elucidat pentru prima dată.
Reproducere
Clorofitele unicelulare se reproduc asexual prin fisiune binară, în timp ce speciile filamentoase și coloniale se pot reproduce prin fragmentarea corpului de alge.
Sexual pot fi reproduse prin hologamie, care apare atunci când întreaga algă funcționează ca un gamet, fuzionându-se cu un alt egal. Acest lucru poate apărea în alge unicelulare.
Între timp, conjugarea este un alt mijloc foarte frecvent de reproducere sexuală la speciile filamentoase, în care o algă funcționează ca donator (mascul) și alta ca destinată (femelă).
Transferul conținutului celular se realizează cu ajutorul unei punți numite tub de conjugare. Acest lucru produce un zigospor, care poate rămâne în stare latentă mult timp.
Un alt tip de reproducere sexuală este planogamia, care constă în producerea de gameți mobili, atât bărbați, cât și femei. În sfârșit, oogamia este un tip de reproducere sexuală care constă în apariția unui gamet feminin imobil care este fertilizat de un gamet masculin mobil.
Aplicații
Clorofitele sunt organisme fotosintetice capabile să producă numeroase componente bioactive care pot fi utilizate pentru uz comercial.
Potențialul fotosintezei realizate de microalge în producerea de componente cu valoare economică ridicată sau pentru consum energetic este recunoscut pe scară largă, datorită eficienței sale în utilizarea razelor solare în comparație cu plantele superioare.
Clorofitele pot fi utilizate pentru a produce o gamă largă de metaboliți precum proteine, lipide, carbohidrați, carotenoizi sau vitamine pentru sănătate, nutriție, aditivi alimentari și produse cosmetice.
Haematococcus pluvialis cu clorofit de apă dulce. Wiedehopf20
Utilizarea clorofitelor de către oameni datează de 2000 de ani. Cu toate acestea, biotehnologia legată de clorofite a început cu adevărat să se dezvolte la mijlocul secolului trecut.
Astăzi, aplicațiile comerciale ale acestor alge verzi variază de la utilizarea ca supliment alimentar până la producerea hranei concentrate pentru animale.
Referințe
- Round, FE, 1963. Taxonomia clorofitei, Buletinul fizic britanic, 2: 4, 224-235, DOI: 10.1080 / 00071616300650061
- Eonseon, J., Lee, CG, Pelle, JE, 2006. Acumularea secundară de carotenoizi în Haematococcus (Chlorophyceae): Biosinteză, reglare și biotehnologie. Journal of Microbiology and biotechnology, 16 (6): 821-831
- Fang, L., Leliaert, F., Zhang, ZH, Penny, D., Zhong, BJ, 2017. Evoluția clorofitei: Analize filogenomice ale cloroplastului. Journal of Systematics and Evolution, 55 (4): 322-332
- Leliaert, F., Smith, DR, Moreau, H., Herron, MD, Verbruggen, H., Delwiche, CF, De Clerck, O., 2012. Filogenia și evoluția moleculară a algelor verzi. Recenzii critice în știința plantelor, 31: 1-46
- Priyadarshani, I., Rath, B., 2012. Aplicații comerciale și industriale ale micro algelor - O revizuire. Jurnal Algal Biomass Utilization, 3 (4): 89-100