Chlorophitic представляють собою тип водоростей і один з компонентів лініджних Зелених Рослин, поряд з наземними рослинами. Ці зелені водорості - це різноманітна група організмів, присутніх у водних середовищах, а іноді і в наземних ареалах.
Ці організми відігравали ключову роль в екосистемах протягом сотень мільйонів років. Вважається, що еволюція наземних рослин походить від предка хлорофітного типу. Це було ключовою подією в еволюції життя на Землі, що призвело до кардинальних змін у навколишньому середовищі планети, ініціюючи повний розвиток наземних екосистем.
Зелені водорості на скелі на пляжі в Корфу. Кріцоліна
Найбільш прийнятою в даний час теорією появи хлорофітів є ендосимбіотична. Ця теорія захищає, що гетеротрофний організм захопив ціанобактерію, з якою він був стабільно інтегрований.
Зелені водорості мають характеристики, схожі на наземні рослини, такі як хлоропласти з подвійною мембраною, з ламінованими тилакоїдами, що містять хлорофіл a і b, поряд з іншими пігментами, такими як каротин і ксантофіли.
характеристики
Ця група зелених водоростей демонструє помітну різницю в морфології, відображаючи екологічні та еволюційні особливості середовища існування, де вони виникли. Діапазон морфологічного різноманіття коливається від найменшого вільноживучого еукаріота, Ostreococcus tauri, до різних багатоклітинних форм життя.
Хлорофіти - це організми, які мають кілька клітинних ознак із наземними рослинами. Ці організми мають хлоропласти, укладені подвійною мембраною, з ламінованими тилакоїдами.
Хлоропласти хлорофітів, як правило, мають структуру в своїй стромі, звану піреноїдом. Піреноїд - це білкова маса, багата ферментом Рибулоза-1,5-бісфосфат-карбоксилаза-оксигеназа (RuBisCO), який відповідає за фіксацію СО 2 .
Більшість хлорофітів мають міцну клітинну стінку з матрицею, що складається з целюлозного волокна. Жгутикові клітини мають пару джгутиків, схожих за будовою, але можуть бути різними за довжиною. Зона джгутикових перехідних (область між джгутиком і базальним тілом), як правило, характеризується такою, що має дев'ятиконечну форму зірки.
Проживання та розповсюдження
Хлорофіти, як правило, рясні у прісноводних середовищах, включаючи озера, ставки, потоки та водно-болотні угіддя. У цих місцях вони можуть стати неприємністю в умовах забруднення поживними речовинами.
В морських середовищах виявлено лише дві групи хлорофітів. Морські зелені водорості (Ulvophyceae) рясніють прибережними місцями проживання. Деякі морські зелені водорості (в основному Ульва) можуть утворювати широкі плаваючі прибережні цвітіння, звані "зеленим припливом". Інші види, такі як Caulerpa і Codium, відомі своєю інвазивною природою.
Деякі групи хлорофітів, наприклад трентеполіалії, є виключно наземними і ніколи не зустрічаються у водному середовищі.
Caulerpa geminata Harv. Музей Окленда
Деякі лінії хлорофітів можна зустріти в симбіозі з різноманітним діапазоном еукаріотів, включаючи гриби, лишайники, інфузорії, форамініфери, черешніки, молюски (присвоєні гігантські молюски) та хребетні.
Інші еволюціонували в такий спосіб, як паразити або вільноживучі тварини. Наприклад, зелені водорості Prototheca ростуть у стічних водах та ґрунті і можуть спричинити зараження у людей та тварин, відомих як прототекоз.
Годування
Як було сказано вище, хлорофіти є автотрофними організмами, а це означає, що вони здатні самостійно робити їжу. Ця особливість поділяється з наземними рослинами, і вони досягають цього за допомогою біохімічного процесу, який називається фотосинтезом.
Спочатку сонячна енергія захоплюється групою пігментів (Хлорофіл a і b), щоб згодом перетворюватися на хімічну енергію за допомогою набору реакцій відновлення оксиду.
Цей процес здійснюється в тилакоїдної мембрані (всередині хлоропластів), яка вбудована в білковий комплекс, що відповідає за перетворення світлової енергії в хімічну енергію.
Світло вперше надходить пігментами всередині комплексу антен, який спрямовує енергію до хлорофілу a, який відповідає за подачу фотохімічної енергії у вигляді електронів до решти системи. Це призводить до виробництва молекул з високим енергетичним потенціалом, таких як АТФ і НАДФ.
Далі, АТФ і НАДФН використовуються в цикл Кальвіна, в якому фермент рибулозо-1,5-бісфосфат-карбоксилази-оксигенази (RuBisCO) відповідає за перетворення атмосферного CO 2 в вуглеводи. Насправді, завдяки вивченню хлорофіту Хлорелла, цикл Кальвіна було вперше висвітлено.
Відтворення
Одноклітинні хлорофіти розмножуються асексуально шляхом бінарного поділу, тоді як нитчасті та колоніальні види можуть розмножуватися шляхом фрагментації тіла водоростей.
Сексуально вони можуть бути відтворені гологамією, яка виникає, коли вся водорость функціонує як гамета, зливаючись з іншою рівною. Це може статися в одноклітинні водорості.
Тим часом кон'югація - це ще один дуже поширений засіб статевого розмноження у волокнистих видів, коли одна водорость функціонує як донор (самець), а інша як реципієнт (жінка).
Перенесення клітинного вмісту здійснюється за допомогою моста, який називається сполучною трубкою. При цьому утворюється зигоспора, яка може довго спати.
Ще одним типом статевого розмноження є планогамія, яка складається з виробництва рухливих гамет, як чоловічих, так і жіночих. Нарешті, оогамія - це тип статевого розмноження, який полягає у появі нерухомої жіночої гамети, заплідненої рухливою чоловічою гаметою.
Програми
Хлорофіти - це фотосинтетичні організми, здатні виробляти численні біоактивні компоненти, які можна використовувати для комерційного використання.
Потенціал фотосинтезу, який здійснюється мікроводоростями при виробництві компонентів з високою економічною цінністю або для використання енергії, широко визнаний, завдяки його ефективності у використанні сонячного світла порівняно з вищими рослинами.
Хлорофіти можна використовувати для отримання широкого спектру метаболітів, таких як білки, ліпіди, вуглеводи, каротиноїди або вітаміни для здоров'я, харчування, харчових добавок та косметики.
Прісноводний хлорофіт Haematococcus pluvialis. Wiedehopf20
Вживання хлорофітів людиною датується 2000 роками. Однак біотехнології, пов’язані з хлорофітами, справді почали розвиватися в середині минулого століття.
Сьогодні комерційне застосування цих зелених водоростей варіюється від використання в якості харчової добавки до виробництва концентрованих кормів для тварин.
Список літератури
- Round, FE, 1963. Таксономія Chlorophyta, Британський фікологічний вісник, 2: 4, 224-235, DOI: 10.1080 / 00071616300650061
- Eonseon, J., Lee, CG, Pelle, JE, 2006. Вторинне накопичення каротиноїдів у гематококу (Chlorophyceae): біосинтез, регуляція та біотехнологія. Журнал мікробіології та біотехнології, 16 (6): 821-831
- Fang, L., Leliaert, F., Zhang, ZH, Penny, D., Zhong, BJ, 2017. Еволюція хлорофіту: статистичні дані з хлоропластових філогеномних аналізів. Журнал систематики та еволюції, 55 (4): 322-332
- Leliaert, F., Smith, DR, Moreau, H., Herron, MD, Verbruggen, H., Delwiche, CF, De Clerck, O., 2012. Філогенія та молекулярна еволюція зелених водоростей. Критичні огляди в науці про рослини, 31: 1-46
- Приядаршані, І., Рат, Б., 2012. Торговельне та промислове застосування мікро водоростей - Огляд. Журнал Algal біомаси, 3 (4): 89-100