Chlorophitic היא סוג של אצות אחד המרכיבים של שושלת viridiplantae, יחד עם צמחים יבשתיים. אצות ירוקות אלה הן קבוצה מגוונת של אורגניזמים הנמצאים בבתי גידול מימיים, ולעיתים בבתי גידול יבשתיים.
אורגניזמים אלה מילאו תפקידים מרכזיים במערכות אקולוגיות במשך מאות מיליוני שנים. על פי ההערכה, התפתחותם של צמחי אדמה נוצרה מאב קדמון מסוג כלורופיטים. זה היה אירוע מרכזי בהתפתחות החיים על פני כדור הארץ, שהביא לשינוי דרסטי בסביבת כדור הארץ, שהביא לפיתוח מוחלט של מערכות אקולוגיות יבשתיות.
אצות ירוקות על סלע על החוף בקורפו. מאת קריצולינה
התיאוריה המקובלת ביותר כיום על הופעת כלורופיטים היא האנדוסימביוטית. תיאוריה זו מגנה כי אורגניזם הטרוטרופי תפס ציאנו-בקטריום, איתו הוא היה משולב ביציבות.
לאצות ירוקות יש מאפיינים הדומים לצמחים יבשתיים, כמו למשל יש כלורופלסטים ממברנה כפולה עם תילקואידים למינציה המכילים כלורופיל a ו- b, יחד עם פיגמנטים נלווים נוספים כמו קרוטנות וקסנטופילים.
מאפיינים
קבוצה זו של אצות ירוקות מציגה שונות ניכרת במורפולוגיה, המשקפת את המאפיינים האקולוגיים והאבולוציוניים של בית הגידול בו הם קמו. מגוון המגוון המורפולוגי נע בין האוקריוט הקטן ביותר בחיים, Ostreococcus tauri, לצורות חיים רב-תאיות שונות.
כלורופיטים הם אורגניזמים החולקים כמה מאפיינים תאיים עם צמחי אדמה. באורגניזמים אלה כלורופלסטים סגורים בקרום כפול, עם תילאוקואידים למינציה.
לכלורופלסטים של כלורופיטים בדרך כלל יש מבנה בסטרומה שלהם המכונה פירנואיד. הפירנואיד הוא מסת חלבון, עשירה באנזים ריבולוזה-1,5-ביספוספט-קרבוקסילאז-חמצן (RuBisCO), האחראי לקיבועו של CO 2 .
לרוב הכלורופיטים יש דופן תא יציבה עם מטריצה המורכבת מסיבי תאית. תאי דגלים הם בעלי זוג דגלים הדומים במבנה, אך עשויים להיות שונים באורכם. אזור המעבר הדגל (אזור בין מגן לגוף הבסיס) מאופיין בדרך כלל כצורת כוכב בעל תשע נקודות.
בית גידול והפצה
כלורופיטים נמצאים בדרך כלל בשפע בסביבות מים מתוקים, כולל אגמים, בריכות, נחלים ושדות רטיבות. במקומות אלה הם יכולים להוות מטרד בתנאים של זיהום תזונתי.
רק שתי קבוצות של כלורופיטים נמצאו בסביבות ימיות. אצות ירוקות ימיות (Ulvophyceae) שופעות בבתי הגידול בחוף. חלק מאצות ירוקות ימיות (בעיקר אולבה) יכולות ליצור פרחי חוף צפים נרחבים, המכונים "גאות ירוקה". מינים אחרים, כמו Caulerpa ו- Codium, ידועים לשמצה בטבעם הפולשני.
כמה קבוצות של כלורופיטים, למשל ה- Trentepohliales, הן באופן בלעדי והן אינן נמצאות בסביבות מימיות.
Caulerpa geminata Harv. מוזיאון אוקלנד
ניתן למצוא כמה שושלות כלורופיטות בסימביוזה עם מגוון מגוון של אאוקריוטות, כולל פטריות, חזזיות, רציחות, פורמיניפרות, צנידים, רכיכות (נביברבות וצדפות ענק) וחולייתנים.
אחרים התפתחו עם אורח חיים הטרוטרופי כמטפילים או מינים חיים חופשיים. לדוגמא, האצות הירוקות פרוטותקה גדלות בביוב ואדמה ויכולות לגרום לזיהומים בבני אדם ובעלי חיים הידועים כפרוטוקוזיס.
הַאֲכָלָה
כאמור, כלורופיטים הם אורגניזמים אוטוטרופיים, מה שאומר שהם מסוגלים להכין מזון משלהם. המוזרות הזו משותפת עם צמחים יבשתיים, והם משיגים אותה באמצעות תהליך ביוכימי המכונה פוטוסינתזה.
ראשית, אנרגיה סולארית נלכדת על ידי קבוצת פיגמנטים (כלורופיל א 'ו-ב'), שיהפכו בהמשך לאנרגיה כימית, באמצעות קבוצה של תגובות להפחתת תחמוצות.
תהליך זה מתבצע בקרום התילקואיד (בתוך הכלורופלסטים) המוטמע במתחם החלבון האחראי על הפיכת אנרגיית האור לאנרגיה כימית.
האור מתקבל לראשונה על ידי הפיגמנטים בתוך מתחם האנטנה, שמפנה את האנרגיה לכלורופיל a, האחראי לספק את האנרגיה הפוטוכימית, בצורה של אלקטרונים, לשאר המערכת. זה מוביל לייצור מולקולות עם פוטנציאל אנרגיה גבוה כמו ATP ו- NADPH.
בשלב הבא משתמשים ב- ATP וב- NADPH במחזור קלווין, בו האנזים ריבולוזה-1,5-ביספוספט-קרבוקסילאז-חמצן (RuBisCO), אחראי על הפיכת CO 2 אטמוספרי לפחמימות. למעשה, בזכות המחקר של כלורופיט, כלורלה, מחזור קלווין הוסבר לראשונה.
שִׁעתוּק
כלורופיטים חד-תאיים מתרבים באופן בלתי-מיני על ידי ביקוע בינארי, ואילו מינים חוטיים וקולוניאליים יכולים להתרבות על ידי פיצול של גוף האצות.
מבחינה מינית ניתן לשחזר אותם על ידי הולוגמיה, המתרחשת כאשר האצות כולה מתפקדות כגומט, ומתמזגות עם שווה אחר. זה יכול להתרחש באצות חד תאיות.
צמצום, בינתיים, הוא אמצעי שכיח מאוד להתרבות מינית במינים חוטיים, בהם אצה אחת מתפקדת כתורמת (זכר) ואחרת כמקבלת (נקבה).
העברת תוכן סלולרי מתבצעת באמצעות גשר הנקרא צינור מצמד. זה מייצר זיגוספור, שיכול להישאר רדום לאורך זמן.
סוג אחר של רבייה מינית הוא פלנוגמיה, המורכבת מייצור של גמים ניידים, זכר ונקבה כאחד. לבסוף, oogamy הוא סוג של רבייה מינית המורכבת ממראה של סבת נשית לא ניתנת להופעה המופרת על ידי משחק שלם גברי נייד.
יישומים
כלורופיטים הם אורגניזמים פוטוסינתטיים המסוגלים לייצר רכיבים ביו-אקטיביים רבים שניתן להשתמש בהם לשימוש מסחרי.
פוטנציאל הפוטוסינתזה המבוצעת על ידי מיקרו-אצות בייצור רכיבים בעלי ערך כלכלי גבוה או לשימוש אנרגיה מוכר באופן נרחב, בשל יעילותו בשימוש באור שמש בהשוואה לצמחים גבוהים יותר.
ניתן להשתמש בכלורופיטים לייצור מגוון רחב של מטבוליטים כמו חלבונים, ליפידים, פחמימות, קרוטנואידים או ויטמינים לבריאות, תזונה, תוספי מזון וקוסמטיקה.
כלורופיט המים המתוקים Haematococcus pluvialis. Wiedehopf20
השימוש בכלורופיטים על ידי בני אדם מתקיים 2000 שנה. עם זאת, הביוטכנולוגיה הקשורה לכלורופיטים באמת החלה להתפתח באמצע המאה הקודמת.
כיום היישומים המסחריים של האצות הירוקות הללו נעים בין שימוש כתוסף מזון לייצור מזון מן החי המרוכז.
הפניות
- סיבוב, פ.א., 1963. הטקסונומיה של הכלורופיטה, העלון הפיזולוגי הבריטי, 2: 4, 224-235, DOI: 10.1080 / 00071616300650061
- Eonseon, J., Lee, CG, Pelle, JE, 2006. הצטברות קרוטנואדית משנית ב- Haematococcus (Chlorophyceae): ביוסינתזה, ויסות וביוטכנולוגיה. כתב העת למיקרוביולוגיה וביוטכנולוגיה, 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 של האצות הירוקות. ביקורות ביקורתיות במדע הצמחים, 31: 1-46
- Priyadarshani, I., Rath, B., 2012. יישומים מסחריים ותעשייתיים של אצות מיקרו - סקירה. שימוש בכתב העת Algal Biomass, 3 (4): 89-100