Chlorophitic so vrsta alg in eden od sestavnih delov rodu viridiplantae, skupaj s kopenskih rastlin. Te zelene alge so raznolika skupina organizmov, prisotnih v vodnih habitatih in včasih v kopenskih habitatih.
Ti organizmi so v ekosistemih igrali ključno vlogo že sto milijonov let. Evolucija kopenskih rastlin naj bi izvirala iz prednika vrste klorofita. To je bil ključni dogodek v evoluciji življenja na Zemlji, ki je privedel do drastičnih sprememb v okolju planeta, kar je povzročilo popoln razvoj kopenskih ekosistemov.
Zelene alge na skali na plaži na Krfu. Avtor Kritzolina
Trenutno najbolj sprejeta teorija o pojavu klorofitov je endosimbiotska. Ta teorija zagovarja, da je heterotrofni organizem zajel cianobakterijo, s katero je bil stabilno integriran.
Zelene alge imajo značilnosti, podobne kopenskim rastlinam, na primer kloroplaste z dvojno membrano, z laminiranimi tilakoidi, ki vsebujejo klorofil a in b, skupaj z drugimi dodatnimi pigmenti, kot so karoteni in ksantofili.
značilnosti
Ta skupina zelenih alg ima izrazite razlike v morfologiji, kar odraža ekološke in evolucijske značilnosti habitata, kjer so nastale. Obseg morfološke raznolikosti sega od najmanjšega prosto živečega evkariota, Ostreococcus tauri, do različnih večceličnih oblik življenja.
Klorofiti so organizmi, ki delijo več celičnih značilnosti s kopenskimi rastlinami. Ti organizmi imajo kloroplaste, obdane z dvojno membrano, z laminiranimi tilakoidi.
Kloroplasti klorofitov imajo na splošno strukturo v svoji stromi, imenovano pyrenoid. Pirenoid je beljakovinska masa, bogata z encimom ribuloza-1,5-bisfosfat-karboksilaza-oksigenaza (RuBisCO), ki je odgovoren za fiksacijo CO 2 .
Večina klorofitov ima čvrsto celično steno z matrico, ki je sestavljena iz celuloznih vlaken. Flagelatne celice imajo par flagelov, ki so podobne zgradbe, vendar so lahko različne dolžine. Tipično prehodno območje (območje med flagellumom in bazalnim telesom) je značilno, da ima devetkrako zvezdno obliko.
Habitat in širjenje
Klorofiti so običajno v sladkovodnih okoljih, vključno z jezeri, ribniki, potoki in mokrišča. V teh krajih lahko postanejo motnja v pogojih onesnaženja s hranili.
V morskih okoljih sta bili najdeni le dve skupini klorofitov. Morske zelene alge (Ulvophyceae) obilujejo obalne habitate. Nekatere morske zelene alge (v glavnem Ulva) lahko tvorijo obsežne plavajoče obalne cvetove, imenovane "zelena plima". Druge vrste, na primer Caulerpa in Codium, so znane po svoji invazivni naravi.
Nekatere skupine klorofitov, na primer Trentepohliales, so izključno kopenske in jih nikoli ne najdemo v vodnem okolju.
Caulerpa geminata Harv. Auckland muzej
Nekatere rodove klorofitov lahko najdemo v simbiozi z raznoliko paleto evkariontov, vključno z glivami, lišaji, ciliati, foraminiferami, cnidarji, mehkužci (nudibranchs in velikanske školjke) in vretenčarji.
Druge so se razvile v obvezen heterotrofni življenjski slog kot paraziti ali prosto živeče vrste. Na primer, zelena alga Prototheca raste v odplakah in tleh in lahko povzroči okužbe pri ljudeh in živalih, znanih kot prototekoza.
Hranjenje
Kot že omenjeno, so klorofiti avtotrofni organizmi, kar pomeni, da so sposobni sami narediti hrano. To posebnost delijo s kopenskimi rastlinami, dosegajo pa jo z biokemičnim procesom, imenovanim fotosinteza.
Najprej sončno energijo zajame skupina pigmentov (klorofil a in b), da se kasneje s pomočjo nabora reakcij za zmanjšanje oksida pretvori v kemično energijo.
Ta postopek poteka v tilakoidni membrani (znotraj kloroplastov), ki je vgrajena v beljakovinski kompleks, ki je odgovoren za pretvorbo svetlobne energije v kemično energijo.
Svetlobo najprej prejmejo pigmenti znotraj antenskega kompleksa, ki usmerja energijo klorofil a, ki je odgovoren za zagotavljanje fotokemične energije v obliki elektronov do preostalega sistema. To vodi do proizvodnje molekul z visokim energijskim potencialom, kot sta ATP in NADPH.
Nato sta v ciklusu Calvin uporabljena ATP in NADPH, v katerih je za pretvorbo atmosferskega CO 2 v ogljikove hidrate encim Ribulose-1,5-bisfosphate-karboksilaza-oksigenaza (RuBisCO) . Dejansko je bilo zahvaljujoč študiji klorofita, Chlorella, Calvin cikel prvič razjasnjen.
Razmnoževanje
Enocelični klorofiti se razmnožujejo aseksualno z binarno cepitvijo, medtem ko se nitaste in kolonialne vrste razmnožujejo s fragmentacijo telesa alg.
Spolno jih je mogoče razmnoževati s hologamijo, ki nastane, ko celotna alga deluje kot gameta in se zlije z drugim enakim. To se lahko pojavi pri enoceličnih algah.
Konjugacija je še eno zelo pogosto sredstvo spolnega razmnoževanja pri nitastih vrstah, v katerem ena alga deluje kot darovalec (moški), druga pa kot prejemnica (ženska).
Prenos celične vsebine se izvede s pomočjo mostu, ki se imenuje konjugacijska cev. Tako nastane zigospora, ki lahko dlje časa ostane v miru.
Druga vrsta spolne reprodukcije je planogamija, ki je sestavljena iz proizvodnje mobilnih gameta, tako moških kot ženskih. Končno je oogamija vrsta spolne reprodukcije, ki je sestavljena iz videza nepremične ženske gamete, ki jo oplodijo mobilne moške gamete.
Prijave
Klorofiti so fotosintetski organizmi, ki lahko proizvajajo številne bioaktivne sestavine, ki jih je mogoče uporabiti za komercialno uporabo.
Potencial fotosinteze, ki jo izvajajo mikroalge pri proizvodnji sestavnih delov z visoko ekonomsko vrednostjo ali za rabo energije, je splošno priznan zaradi svoje učinkovitosti sončne svetlobe v primerjavi z višjimi rastlinami.
Klorofiti se lahko uporabljajo za proizvodnjo širokega spektra presnovkov, kot so beljakovine, lipidi, ogljikovi hidrati, karotenoidi ali vitamini za zdravje, prehrano, aditive za hrano in kozmetiko.
Sladkovodni klorofit Haematococcus pluvialis. Wiedehopf20
Uporaba klorofitov pri ljudeh sega že v 2000 let. Toda biotehnologija, povezana s klorofiti, se je zares začela razvijati sredi prejšnjega stoletja.
Danes se komercialne aplikacije teh zelenih alg gibljejo od uporabe kot prehranskega dopolnila do proizvodnje koncentrirane krme za živali.
Reference
- Round, FE, 1963. Taksonomija Chlorophyta, British Phycological Bulletin, 2: 4, 224-235, DOI: 10.1080 / 00071616300650061
- Eonseon, J., Lee, CG, Pelle, JE, 2006. Sekundarna akumulacija karotenoidov v Haematococcusu (Chlorophyceae): biosinteza, regulacija in biotehnologija. Journal of Microbiology and biotechnology, 16 (6): 821-831
- Fang, L., Leliaert, F., Zhang, ZH, Penny, D., Zhong, BJ, 2017. Evolucija klorofita: Vpogledi iz filokemičnih analiz kloroplasta. Časopis za sistematiko in evolucijo, 55 (4): 322-332
- Leliaert, F., Smith, DR, Moreau, H., Herron, MD, Verbruggen, H., Delwiche, CF, De Clerck, O., 2012. Filogenija in molekularna evolucija zelenih alg. Kritični pregledi v znanosti o rastlinah, 31: 1-46
- Priyadarshani, I., Rath, B., 2012. Trgovinske in industrijske uporabe mikro alg - Pregled. Časopis Algal Biomass Utilization, 3 (4): 89-100