Den klorofitiske er en type alger og en af komponenterne i afstamningsviridiplanterne sammen med jordplanter. Disse grønne alger er en forskelligartet gruppe af organismer, der findes i akvatiske levesteder, og sommetider i terrestriske levesteder.
Disse organismer har spillet nøgleroller i økosystemer i hundreder af millioner af år. Udviklingen af landplanter antages at være opstået fra en forfader af chlorophytype. Dette var en nøglebegivenhed i udviklingen af livet på Jorden, som førte til en drastisk ændring i planetens miljø, der indledte den komplette udvikling af terrestriske økosystemer.
Grønne alger på en klippe på stranden i Corfu. Af Kritzolina
Den mest accepterede teori på nuværende tidspunkt om forekomsten af klorofytter er den endosymbiotiske. Denne teori forsvarer, at en heterotrof organisme fangede en cyanobacterium, som den var stabilt integreret med.
Grønalger har egenskaber, der ligner jordplanter, såsom at have dobbeltmembranchloroplast med laminerede thylakoider, der indeholder klorofyl a og b, sammen med andre tilbehørspigmenter som carotener og xanthophyller.
egenskaber
Denne gruppe af grønalger udviser en markant variation i morfologien, hvilket afspejler de økologiske og evolutionære egenskaber i levestedet, hvor de opstod. Rækkevidden af morfologisk mangfoldighed spænder fra den mindste fritlevende eukaryot, Ostreococcus tauri, til forskellige flercellede livsformer.
Chlorofytter er organismer, der deler flere cellulære egenskaber med landplanter. Disse organismer har chloroplaster lukket af en dobbelt membran med laminerede thylakoider.
Chloroplaster af chlorofytter har generelt en struktur i deres stroma kaldet pyrenoid. Pyrenoidet er en proteinmasse rig på enzymet Ribulose-1,5-bisphosphat-carboxylase-oxygenase (RuBisCO), der er ansvarlig for fikseringen af CO 2.
De fleste chlorofytter har en fast cellevæg med en matrix, der består af cellulosefibre. Flagellatceller har et par flageller, der har lignende struktur, men kan være forskellige i længde. Den flagellære overgangszone (regionen mellem flagellum og basallegemet) er typisk karakteriseret som at have en ni-spidset stjerneform.
Habitat og distribution
Chlorofytter er typisk rigelige i ferskvandsmiljøer, herunder søer, damme, vandløb og vådområder. På disse steder kan de blive generne i forhold til næringsforurening.
Kun to grupper af klorofytter er fundet i marine miljøer. Marine grønne alger (Ulvophyceae) bugner i kysthabitater. Nogle marine grønne alger (hovedsageligt Ulva) kan danne omfattende flydende kystblomster, kaldet ”grøn tidevand”. Andre arter, såsom Caulerpa og Codium, er berygtede for deres invasive natur.
Nogle grupper af klorofytter, f.eks. Trentepohliales, er udelukkende jordbaserede og findes aldrig i vandmiljøer.
Caulerpa geminata Harv. Auckland Museum
Visse afgrænsninger af klorofytter findes i symbiose med en række forskellige eukaryoter, herunder svampe, lav, ciliater, foraminifera, cnidarians, bløddyr (nudibranchs og kæmpe muslinger) og hvirveldyr.
Andre har udviklet sig til at have en obligatorisk heterotrof livsstil som parasitter eller fritlevende arter. F.eks. Vokser grønalger Prototheca i spildevand og jord og kan forårsage infektioner hos mennesker og dyr, der er kendt som protothecose.
Fodring
Som nævnt ovenfor er klorofytter autotrofiske organismer, hvilket betyder, at de er i stand til at fremstille deres egen mad. Denne særegenhed deles med jordplanter, og de opnår det gennem en biokemisk proces kaldet fotosyntese.
Først indfanges solenergi af en gruppe pigmenter (Chlorophyll a og b), der senere omdannes til kemisk energi gennem et sæt oxidreduktionsreaktioner.
Denne proces udføres i thylakoidmembranen (inden i chloroplasterne), som er indlejret i proteinkomplekset, der er ansvarlig for at omdanne lysenergi til kemisk energi.
Lyset modtages først af pigmenterne i antennekomplekset, der leder energien til klorofyl a, der er ansvarlig for at levere den fotokemiske energi, i form af elektroner, til resten af systemet. Dette fører til produktion af molekyler med et stort energipotentiale såsom ATP og NADPH.
Dernæst anvendes ATP og NADPH i Calvin-cyklus, hvor enzymet Ribulose-1,5-bisphosphat-carboxylase-oxygenase (RuBisCO) har ansvaret for at omdanne atmosfærisk CO 2 til kulhydrater. Takket være undersøgelsen af en chlorophyt, Chlorella, blev faktisk Calvin-cyklussen belyst for første gang.
Reproduktion
Unicellulære chlorofytter formerer sig aseksuelt ved binær fission, mens filamentøse og koloniale arter kan reproducere ved fragmentering af allegemet.
Seksuelt kan de gengives ved hjælp af hologami, der opstår, når hele algen fungerer som et gamet, og smelter sammen med en anden lige. Dette kan forekomme i encellede alger.
Konjugation er i mellemtiden et andet meget almindeligt middel til seksuel reproduktion hos filamentøse arter, hvor en alge fungerer som en donor (han) og en anden som en modtager (hun).
Overførslen af celleindhold udføres ved hjælp af en bro kaldet et konjugationsrør. Dette producerer en zygospore, som kan forblive sovende i lang tid.
En anden type seksuel reproduktion er planogami, der består af produktion af mobile gameter, både mandlige og kvindelige. Endelig er oogamy en type seksuel reproduktion, der består af udseendet af en immobil kvindelig gamet, der befrugtes af en mobil mandlig gamet.
Applikationer
Chlorofytter er fotosyntetiske organismer, der er i stand til at producere adskillige bioaktive komponenter, der kan bruges til kommerciel brug.
Potentialet for fotosyntese udført af mikroalger til produktion af komponenter med høj økonomisk værdi eller til energiforbrug er almindeligt anerkendt på grund af dets effektivitet i brugen af sollys sammenlignet med højere planter.
Chlorofytter kan bruges til at fremstille en lang række metabolitter såsom proteiner, lipider, kulhydrater, carotenoider eller vitaminer til sundhed, ernæring, madtilsætningsstoffer og kosmetik.
Chlorophyten med ferskvand Haematococcus pluvialis. Wiedehopf20
Brug af klorofytter fra mennesker stammer tilbage 2000 år. Imidlertid begyndte bioteknologi relateret til klorofytter virkelig at udvikle sig i midten af det forrige århundrede.
I dag spænder de kommercielle anvendelser af disse grønne alger fra brug som fodertilskud til produktion af koncentreret dyrefoder.
Referencer
- Round, FE, 1963. Taxonomien for Chlorophyta, British Phycological Bulletin, 2: 4, 224-235, DOI: 10.1080 / 00071616300650061
- Eonseon, J., Lee, CG, Pelle, JE, 2006. Sekundær carotenoid akkumulering i Haematococcus (Chlorophyceae): Biosyntese, regulering og bioteknologi. Journal of Microbiology and biotechnology, 16 (6): 821-831
- Fang, L., Leliaert, F., Zhang, ZH, Penny, D., Zhong, BJ, 2017. Evolution of the Chlorophyta: Insights fromchloroplast phylogenomic analyses. 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. Phylogeny and Molecular Evolution of the Green Algae. Kritiske anmeldelser inden for plantevidenskab, 31: 1-46
- Priyadarshani, I., Rath, B., 2012. Kommercielle og industrielle anvendelser af mikroalger - En gennemgang. Tidsskrift Algal Biomasse Utilization, 3 (4): 89-100