ЧЕРВОНІ ВОДОРОСТІ: ХАРАКТЕРИСТИКИ, СИСТЕМАТИКА, РОЗМНОЖЕННЯ, ЖИВЛЕННЯ - БІОЛОГІЯ - 2025

Червоні водорості або Rhodophytas представляють собою тип організмів , що належать до царства Protista характеризуються червонувато квітами з - за присутності в їх клітинах пігменту фікоеритрину.

Його описав у 1901 році австрійський ботанік Річард Фон Веттштейн. Це тип, який включає в себе дві підгрупи: ціанідіофіна та родофітіна. Перший включає один клас, а другий - шість.

Червоні водорості. Джерело: Будьяргоміко, із Вікісховища

Вони віддають перевагу морським ареалам, навіть відіграючи важливу роль у формуванні коралових рифів. Деякі розробляють взяття в якості субстрату інших водоростей або оболонок тварин, таких як черевоногі (равлики) або двостулкові (мідії, устриці).

Група червоних водоростей є однією з найбільш вивчених, оскільки надає велику кількість користі для людини: в галузі охорони здоров'я, косметики та біотехнологічних досліджень.

Таксономія

Домен: Еукарія

Королівство: Протіста

Край: родофіт

Загальна характеристика

Філ Родофіта становить досить велику та різноманітну групу організмів, які іноді мають неоднакові характеристики між собою.

З морфологічної точки зору ці організми можуть мати різний вигляд: деревоподібні гіллясті, циліндричні або широкі пластинки. І

Серед власних структур водоростей можна відзначити таллус, який є тілом самих водоростей, і ризоїд, який є структурою, аналогічною корінням рослин.

Так само деякі мають структури, відомі як вусики, що дозволяють їм прикріплюватися до різних елементів середовища проживання або до інших водоростей.

-Структура клітин

Що стосується його клітинної будови, в цьому краю можна знайти від одноклітинних організмів (утворених однією клітиною), до багатоклітинних організмів (утворених більш ніж двома клітинами).

З цього можна зробити висновок, що серед червоних водоростей є такі, які є мікроскопічними, а інші - надзвичайно великі. Настільки, що вони навіть досягають довжини, що перевищує один метр

Клітинна стінка

Клітини цього типу водоростей схожі на рослини, оскільки мають внутрішню структуру, відому як клітинна стінка. Складається з біополімеру, відомого під назвою целюлоза.

Так само клітини мають зовнішній шар, над клітинною стінкою, який складається із слизистих вуглеводів. Функція цих усередині клітин полягає в тому, що тканини є компактними.

Ці клітини не відокремлені одна від одної, але оскільки в певних секторах клітинна стінка кожної клітини розвинена не повністю, це призводить до встановлення зв'язку між клітинами, через який може відбуватися обмін різними речовинами. Це диференціальна характеристика цієї групи.

Хлоропласти

Так само серед клітинних органел, що знаходяться в їх клітинах, ми можемо згадати хлоропласти, які у випадку червоних водоростей мають подвійну мембрану і тілакоїди яких не групуються, як у всіх рослин, у яких вони знаходяться. вони групуються, утворюючи структури, відомі як гранати.

Центриоли

Так само всередині клітин спостерігається значна відсутність важливого органели в процесі мітозу у інших живих істот: центріоли.

Що стосується типової клітинної будови, клітини родофії можуть представляти єдине ядро, а також бути багатоядерними.

Пігменти

Як відомо, різні пігменти розташовані всередині хлоропластів, найвідоміший - хлорофіл. Хлорофіл типу А можна знайти в хлоропластах, які містять клітини водоростей, а також каротиноїди та інші допоміжні пігменти, такі як ксантофіли, фікоеритрин та фікоціанін.

Характерний червонуватий колір цих водоростей пояснюється тим, що зелений колір хлорофілу маскується фікоеритрином та фікоціаніном, оскільки ці пігменти поглинають синє світло, що має більше проникнення у воду.

Резервна речовина

Клітини цих водоростей зберігають речовину, відому як флористичний крохмаль, який є унікальним та ексклюзивним для членів роду Rodhophyta.

Цей вуглевод є продуктом процесу фотосинтезу і зберігається у ваших клітинах. Зберігання відбувається в гранулах, розташованих у цитоплазмі, поблизу хлоропластів.

Мобільність

Родофіти - це сидячі та нерухомі організми. Вони не мають джгутиків ні в одній із фаз свого життєвого циклу.

Хабітат

Більшість видів червоних водоростей є у морських екосистемах. Однак існує декілька унікальних для прісноводних екосистем. Їх особливо багато в помірних і теплих водах.

Є види, які мають властивість зв’язувати карбонат кальцію, що робить їх важливими членами коралових рифів.

Харчування

Члени типу Rodhophyta є автотрофами. Це означає, що вони здатні синтезувати власні поживні речовини, зокрема через процес фотосинтезу.

Червоні водорості здійснюють кисневий фотосинтез, де вода є основним донором електронів, тим самим вивільняючи кисень як побічний продукт. Цей тип фотосинтезу складається з двох добре диференційованих етапів: фотохімічної та біосинтетичної.

Фотохімічний етап

Субстрати, необхідні для проведення цієї фази, - це вода, АДФ (аденозиндифосфат) та НАДФ (нікотинамін діфосфат). На цьому етапі перше, що трапляється, - це поглинання сонячного світла молекулами хлорофілу.

Продукт енергії, яка виділяється там, молекула води відокремлюється, кисень виділяється. Він також дарує 2 e ^- які після проходження через електронний ланцюг транспорту генерують NADPH + H ⁺ .

Біосинтетична стадія

Субстрати, необхідні для цього етапу, це: вуглекислий газ (СО2), АТФ і НАДФН. Він також відомий як цикл Кальвіму або цикл Пентози.

Це циклічний процес, в який потрапляє СО2, а також АТФ і НАДФ, отримані на стадії фотосинтезу. У цьому циклі за допомогою низки реакцій утворюється резервна речовина червоних водоростей, флоридієвий крохмаль, НАДФ ⁺ та АДФ.

Відтворення

Червоні водорості мають два типи розмноження: безстатеве та статеве. Що стосується безстатевого розмноження, то воно може відбуватися через два процеси: спороношення або фрагментація талла.

Безстатеве розмноження

У разі спороношення моноспори виробляються в кожній клітині певних гілок. Кожна спора здатна створити нову живу істоту.

Так само в водоростях, які розмножуються безстатевим шляхом фрагментацією тала (тіла водоростей), частина водоростей відокремлюється від організму і з цього може утворюватися повністю функціональний дорослий організм.

Безстатеве розмноження - це процес, при якому батько виробляє нащадків саме так, як він, з фізичної та генетичної точки зору.

Статеве розмноження

Статеве розмноження відбувається шляхом процесу, відомого як оогамія. Це складається із запліднення жіночої гамети, яка не є рухливою, рухливою чоловічою гаметою.

Як можна очікувати, оскільки це процес статевого розмноження, відбувається обмін генетичним матеріалом між обома гаметами.

Жіноча гамета Rodhophytas велика і нерухома, в той час як чоловіча гамета невелика і рухається, здійснювана водним струмом, оскільки у неї немає джгутика.

Чоловіча гамета, відома як сперматий, досягає жіночої гаметанії і запліднює її. У ньому є нитка чоловічого рецептора гамети, яка називається трихогінією.

Життєвий цикл

Щоб зрозуміти життєвий цикл червоних водоростей (один із найскладніших у природі), необхідно знати та розуміти два терміни:

• Гаметофіт: це гаплоїдне статеве покоління (з половиною генетичного навантаження виду)
• Спорофіт: це диплоїдна фаза (з повним генетичним навантаженням виду) багатоклітинна водоростями та рослинами, які мають цикли з чергуванням поколінь.

Як тільки це буде встановлено, можна сказати, що родофіти можуть мати два типи біологічних циклів: дігенетичний та тригенетичний. Це залежить від складності виду.

Травний цикл

Він представлений, наприклад, видом Phophyra linearis, різновидом червоних водоростей. У цьому типі циклу зустрічаються два покоління: гаметофіт і спорофіт. Перший - домінуючий.

Гаметофіт виробляє гамети, жіночі та чоловічі. Коли відбувається запліднення, утворюється спорофіт. Це в свою чергу дасть спори, з яких з часом проростуть нові гаметофіти.

Важливо уточнити, що і гаметофіт, і спори є гаплоїдними, тоді як спорофіт - це диплоїдна структура.

Тригенетичний цикл

У цьому типі циклу є три покоління: карпоспорофіт, тетраспори та гаметофіт. Каркоспорофіт є диплоїдним, а тетраспори та гаметофіт - гаплоїдними.

Тетраспорфіт через процес мейозу виробляє спори, які групуються чотири на чотири (тетраспори). Кожна спора виробляє гаметофіт.

Як і очікувалося, кожен гаметофіт генерує нерухомі жіночі гамети і рухливі чоловічі гамети. Вони вивільняються, тоді як самка залишається в гаметофіті.

Життєвий цикл червоної водорості (Chondrus crispus). Джерело: Chondrus з en.wikipedia, із Вікісховища

Як тільки відбувається запліднення, утворюється диплоїдна зигота, відома як карпоспорофіт, яка розвивається на жіночому гаметофіті. Ця структура виробляє спори, відомі як каскоспори, які проростають і зароджують перше покоління циклу - тетраспорофіт.

Програми

Червоні водорості використовуються люди протягом сотень років, завдяки безлічі переваг та застосувань, які вони мають.

Вони є джерелом агару

Агар - желеподібна речовина, яка використовується в різних галузях. У мікробіології використовується як культуральне середовище, в гастрономічній області як гелеутворюючий засіб, а в молекулярній біології використовується в процесі електрофорезу агарозного гелю та в хроматографії з молекулярним виключенням.

Червоні водорості містять велику кількість слизу. Це основи для виробництва агару.

Процес отримання агару досить простий. Перш за все, їх потрібно сушити на сонці. Згодом занурюють у гарячу воду з деяким лужним розчином. Потім їх дуже добре промивають холодною водою і додають сірчану кислоту, щоб вони втратили лужність і гіпохлорит натрію, щоб відбілити їх.

Їх готують дві години, в кінці яких продукт добувають. Це піддається процесу фільтрації. Після отримання фільтрату проводять процес желювання, охолоджуючи його до різних температур. Потім його пресують і сушать за допомогою гарячого повітря. Нарешті його подрібнюють і просіюють для упаковки.

Користь для здоров'я

Червоні водорості є джерелом численних сполук, які дуже корисні у фармацевтичній промисловості.

Перш за все, вони є визнаним джерелом йоду. Це елемент, який роками використовується для лікування станів щитовидної залози, таких як зоб.

Так само червоні водорості мають доведену антиоксидантну та противірусну дію. В першу чергу вони здатні зменшити негативний вплив вільних радикалів на клітини, крім стимулювання вироблення інтерферону з метою боротьби з вірусними агентами, які потрапляють в організм.

Останні дослідження показали, що червоні водорості мають певну ступінь участі в блокуванні ферменту, який втручається в процес артеріальної гіпертензії, тим самим вдається контролювати цю патологію.

Так само червоні водорості багаті кальцієм і вітаміном К. Кальцій є важливою добавкою у профілактиці патології, яка щодня вражає все більше людей: остеопороз. Вітамін К має важливі властивості, пов'язані з процесом згортання крові і тим самим запобігають кровотечам.

Косметична промисловість

Червоні водорості широко використовуються в косметичній промисловості завдяки своїм компонентам та потенційним перевагам від них.

Наприклад, водорості виду Chondrus crispus використовуються при виробництві зволожуючих, захисних та зміцнюючих продуктів. Так само інший вид, Gracilaria verrucosa, дуже багатий агаром, який використовується при виробництві різних засобів краси.

Аналогічно, Asparagopsis armata, інший вид червоних водоростей, широко застосовується у виробництві зволожуючих та регенеруючих продуктів, а також у продуктах для чутливої ​​шкіри та продуктах для дітей.

Список літератури

1. Adl, SM та ін. 2012. Переглянута класифікація еукаріотів. Журнал еукаріотичної мікробіології, 59 (5), 429-514
2. Прісна вода, W. (2009). Родофіта. Червоні водорості. Отримано з: tolweb.org/Rhodophyta
3. Муріцен, О. (2013). Наука про червоні водорості. Отримано з: americanscientist.org/article/the-science-of-seaweeds.
4. Quitral, V., Morales, C., Sepúlveda, M. and Shwartz M. (2012). Харчові та корисні властивості водоростей та його потенціал як функціонального інгредієнта. Чилійський журнал харчування. 39 (4). 196-202
5. Souza B, Cerqueira MA, Martins JT, Quintas MAC, Ferreira AC, Teixeira JA, Vicente AA. Антиоксидантний потенціал двох червоних морських водоростей з берегів Бразилії. J Agric Food Chem 2011; 59: 5589-94.
6. Йон, Хван Су, К.М. Мюллер, Р.Г. Шитс, Ф.Д. Отт і Д. Бхаттачарія. (2006). Визначення основних родів червоних водоростей (Rhodophyta). Дж. Фікол. 42: 482-492