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Algas: Parte 2 • Organismos eucariontes. • Possuem plastídios envolvidos em uma ou mais membranas. • Todas as algas apresentam clorofila a, o principal pigmento para realização da fotossíntese. • Apresentam uma alta taxa de fotossíntese – muitos organismos, alta produção de oxigênio. • As Algas formam um grupo Polifilético, pois o termo é utilizado para denominar organismos dos Reinos Monera, Protista e Plantae. Características Gerais Origem do Cloroplasto (A) Endossimbiose primária: fagocitose de uma cianobatérica. (B) Endossimbiose secundária: fagocitose de uma clorófita, Relações Filogenéticas Endossimbiose Primária (Cianobactérias) Endossimbiose Secundária (Rhodophyta) Endossimbiose Secundária (Chlorophyta) Algas Vermelhas, Pardas e Verdes • Os cloroplastos das algas vermelhas, pardas e verdes diferem em suas características bioquímicas. • Algas Vermelhas: cloroplastos com clorofila a e ficobilinas. Semelhantes às Cianobactérias. • Algas Pardas: cloroplastos com clorofila a e c. Semelhante às Chrysophyta. • Algas Verdes: cloroplastos com clorofila a e b e carotenóides. Semelhantes aos das Euglenophytas. Algas Vermelhas, Pardas e Verdes • Em geral, as formas multicelulares dessas algas não possuem formação complexa de tecidos. • As estruturas de reprodução são geralmente células únicas. • Diversos ciclos de vida ocorrem nessas algas (meiose gamética, espórica e zigótica. Divisão Rhodophyta • Algas Vermelhas. • São abundantes em águas tropicais quentes, mas também são encontradas em regiões frias. • Existem cerca de 4000 espécies descritas. • Pouco mais de 100 espécies ocorrem em água doce. • O número de espécies marinhas é maior do que o de algas verde e pardas juntas. Divisão Rhodophyta • Geralmente crescem presas às rochas ou sobre outras algas. • Existem algumas poucas formas flutuantes e poucas unicelulares ou coloniais. • A maioria é estruturalmente complexa. Divisão Rhodophyta • A maioria das algas vermelhas é composta de filamentos, que frequentemente estão densamente entrelaçados e unidos pela matriz intercelular. • Formas mais simples são compostas por filamentos muito ramificados. Divisão Rhodophyta Batrachospermum moniliforme, alga vermelha simples e filamentosa de água doce. Divisão Rhodophyta Bonnemaisonia hamifera, alga vermelha marinha de estrutura basicamente filamentosa, com filamentos ramificados. Divisão Rhodophyta • Os cloroplastos das algas vermelhas contém ficobilinas, pigmentos acessórios que mascaram a cor da clorofila a e dão à essas algas sua coloração vermelha. • Estes pigmentos são adaptados à absorção da luz verde e azul- esverdeada que penetra nas águas profundas onde estas algas estão bem representadas. Divisão Rhodophyta • As algas vermelhas são peculiares entre as algas e únicas entre os maiores organismos aquáticos, por não possuírem células flageladas. • A substância de reserva é o amido das florídeas. • As paredes celulares da maioria das algas vermelhas incluem um componente interno rígido formado por microfibrilas, que pode ser de celulose ou outro polissacarídeo e uma matriz mucilaginosa. • Essa matriz geralmente é um polímero como ágar ou carragenano. Essa matriz que confere à essas algas a flexibilidade e textura escorregadia. Divisão Rhodophyta Divisão Rhodophyta • Algumas espécies de algas vermelhas depositam carbonato de cálcio em suas paredes celulares. Muitas destas são especialmente resistentes e duras e constituem a família Corallinaceae (algas coralináceas). • São comuns em oceanos de todo o mundo, crescendo sobre substratos estáveis. • Uma alga coralinácea já foi encontrado a 268 m de profundidade. Divisão Rhodophyta • As algas coralináceas têm papel importante na construção de recifes de coral. • A produtividade destes recifes dependem diretamente das algas coralináceas e dos dinoflagelados simbiônticos (zooxantelas). • As espécies de algas coralináceas construtoras de recifes são, geralmente, não articuladas. Divisão Rhodophyta Algas coralináceas articuladas. Divisão Rhodophyta Algas coralináceas não articuladas. Divisão Rhodophyta • O ciclo de vida da maioria das algas vermelhas consiste em três fases: 1. Um gametófito haplóide 2. Uma fase diplóide chamada carposporófito 3. Outra fase diplóide chamada tetrasporófito Divisão Rhodophyta • As algas masculinas produzem espermatângios, que liberam espermácios (gametas masculinos imóveis) que são carregados pelas correntes de água. Divisão Rhodophyta • A célula sexual feminina, carpogônio, desenvolve uma estrutura longa, chamada de tricogine. Quando o espermácio entra em contato com a tricogine os dois se fundem. Divisão Rhodophyta • Os carspósporos (diplóides), são formados dentro dos carposporângios, são liberados e se desenvolvem em tetrasporófitos de vida livre. Divisão Rhodophyta • Os tetrasporófitos produzem tetrásporos haplóides e cada um produz um gametófito. Divisão Rhodophyta • Importância econômica do Ágar e Carragenano. Divisão Rhodophyta • Importância econômica Nori, alga utilizada na culinária oriental (Porphyra sp.). Divisão Phaeophyta • Algas Pardas. • São um grupo quase totalmente marinho. • São conhecidas apenas 1500 espécies, mas estas, dominam costões rochosos em todas as regiões mais frias do mundo. • As maiores são da ordem Laminariales, que formam extensas coberturas a pouca distância da costa. São chamadas “Kelps”. Divisão Phaeophyta • Em águas claras, essas algas ocorrem desde o nível da maré baixa até um profundidade que pode chegar a 30 m. • Em costões com declividade baixa, podem se estender por 10 km longe da costa. • Mesmo em regiões tropicais, onde essas algas são menos comuns, ocorrem imensas massas flutuantes de Sargassum, em áreas como o “Mar de Sargaços” no Oceano Atlântico. Divisão Phaeophyta Kelps (ordem Laminariales), Califórnia, EUA. Divisão Phaeophyta “Mar de Sargaços”, a nordeste do Caribe. Divisão Phaeophyta • Variam em tamanho, desde formas microscópicas até as maiores algas marinhas conhecidas. • Suas células contêm numerosos plastídios em forma de disco de coloração marrom-dourada, que têm similaridades estruturais e bioquímicas com os plastídios das crisófitas, indicando uma possível origem comum. Endossimbiose Primária (Cianobactérias) Endossimbiose Secundária (Rhodophyta) Endossimbiose Secundária (Chlorophyta) Divisão Phaeophyta Divisão Phaeophyta • Além das clorofilas a e c, os cloroplastos destas algas contêm vários carotenóides, incluindo uma grande quantidade de fucoxantinas, que proporciona à elas sua cor característica marrom-escuro ou verde-oliva. • A substância de reserva é a laminarina. Divisão Phaeophyta • As formas mais simples são organismos filamentosos e ramificados, no qual o crescimento ocorre por meio de meristemas intercalares localizados nos filamentos. • Nas formas mais especializadas, os filamentos estão unidos em uma matriz comum, formando uma estrutura sólida. • Nos tipos mais complexos, forma-se uma estrutura celular tridimensional, composta por um tecido semelhante ao parênquima das plantas. Divisão Phaeophyta • Nos tipos mais complexos, forma-se uma estrutura celular tridimensional, composta por um tecido semelhante ao parênquima das plantas. • Os “Kelps” gigantes, tais como Laminaria, são diferenciados em regiões denominadas apressório, estipe e lâmina, com região meristemática entre a lâmina e o estipe. Divisão Phaeophyta Apressório Estipe Lâmina Kelp, Durvinella antarctica. Divisão Phaeophyta • Alguns representantes dos chamados “Kelps”, apresentam no centro do estipe, células alongadas que são modificadas para a condução de produtos da fotossíntese, assemelhando-se às células do floema das plantas vasculares. Essas células apresentam placas crivas e são capazes de conduzir material rapidamente. Divisão Phaeophyta (a) Corte transversal do estipe de Macrocystis integrifolia, mostrando uma placa crivada. (b) Longitudinal de parte de um estipe de Macrocystis integrifolia, com tubos crivados. Divisão Phaeophyta • Algumas algas pardas como Fucus e Sargassum possuem vesículas de ar próximas das extremidades de suas lâminas. • Essas vesículas têm função de flutuação nessas algas. Fucus vesiculosus Divisão Phaeophyta • O ciclo de vida da maioria das algas pardas envolvem uma alternância de gerações, com gametófitos haplóides e esporófitos diplóides. Divisão Chlorophyta • Algas Verdes. • Constituem o grupo mais diversificado de todas as algas, tanto na morfologia quanto no histórico de vida. • Compreende cerca de 7000 espécies. • A maioria é aquática, mas também são encontradas em neve, troncos de árvores, solo e em associações simbiônticas. Divisão Chlorophyta • As algas verdes assemelham-se às plantas em várias características importantes: contêm clorofilas a e b; armazenam amido como reserva dentro dos plastídios; têm paredes celulares rígidas compostas. • É considerado o grupo-irmão das plantas. Divisão Chlorophyta • As clorófitas podem ser divididas em três classes: Chlorophyceae, Ulvophyceae e Charophyceae. • A reprodução das clorófitas pode ser muito diversa, com reprodução assexuada (por divisão celular ou zoósporos) e sexuada com alternâncias de gerações haplóides e diplóides ou sem alternância de gerações. Classe Chlorophyceae • Inclui algas unicelulares flageladas e não flageladas, algas coloniais móveis e não móveis, algas filamentosas e algas parenquimatosas. • Vivem principalmente em água doce, apesar de poucas espécies unicelulares planctônicas ocorrerem em águas marinhas costeiras. • Alguns representantes são essencialmente terrestres, ocorrendo na neve, solo e sobre madeira. Classe Chlorophyceae Chlamydomonas sp., clorofícea unicelular móvel. Podem unir-se em colônias Classe Chlorophyceae Chlorococcum sp., clorofíceas unicelulares não-móveis. É a alga de solo mais comum. Classe Chlorophyceae Hyrdodictyon sp., clorofícea colonial não-móvel. Classe Chlorophyceae Stigeoclonium sp., clorofícea filamentosa. Classe Chlorophyceae Fritschiella sp., clorofícea parenquimatosa de habitat terrestre Classe Ulvophyceae • Dos três grandes grupos de algas verdes, são as únicas primariamente aquáticas. • Podem apresentar poucas células, serem filamentosos, laminares ou cenocíticos. • Todas as algas verdes marinhas complexas e filamentosas compartilham as características desta classe e, diferentemente das outras classes de algas verdes, provavelmente originou-se no mar. Classe Ulvophyceae • Podem ser livre flutuantes ou fixos em rochas e à vegetação. • Cada célula contém muitos núcleos e um único cloroplasto reticulado periférico. Ulva sp., ulvofícea laminar. Classe Ulvophyceae Acetabularia sp. Classe Ulvophyceae Cladophora sp., ulvofícea filamentosa reticulada. Classe Ulvophyceae Classe Charophyceae • Consiste em gêneros unicelulares, com poucas células, filamentosos ou parenquimatosos. • São essencialmente de água doce. • Similaridades bioquímicas e estruturais revelam suas afinidades: células flageladas assimétricas, com flagelos laterais ou subapicais; meiose zigótica e produção de zigósporos dormentes; presença de uma estrutura multiestratificada em células móveis. Classe Charophyceae • A ordem Charales é considerada como o grupo-irmão das plantas. • Charales se assemelham às plantas quanto aos detalhes de sua divisão celular: apresentam fragmoplasto e um envoltório nuclear que se desintegra no início da mitose; são oogâmicas como as plantas. Classe Charophyceae Chara vulgaris, uma carácea. Classe Charophyceae Spirogyra sp., uma carófita filamentosa, nome genérico remete à organização helicoidal dos cloroplastos.