Chlorophitic su vrsta algi i jedan od komponenata loze viridiplantae uz kopnenih biljaka. Ove zelene alge su raznolika skupina organizama prisutnih u vodenim staništima, a ponekad i u kopnenim staništima.
Ti su organizmi igrali ključnu ulogu u ekosustavima stotinama milijuna godina. Vjeruje se da je evolucija kopnenih biljaka nastala od predaka vrste klorofita. To je bio ključni događaj u evoluciji života na Zemlji, što je dovelo do drastične promjene u okruženju planeta, što je iniciralo potpun razvoj zemaljskih ekosustava.
Zelene alge na stijeni na plaži na Krfu. Autor Kritzolina
Trenutno najprihvaćenija teorija o pojavi klorofita je endosimbiotska. Ova teorija brani da je heterotrofni organizam zarobio cijanobakteriju, s kojom je bio stabilno integriran.
Zelene alge imaju karakteristike slične kopnenim biljkama, kao što su kloroplasti s dvostrukom membranom, s laminiranim tilakoidima koji sadrže klorofil a i b, zajedno s drugim pomoćnim pigmentima kao što su karoteni i ksantofili.
karakteristike
Ova skupina zelenih algi ima izražene razlike u morfologiji, koje odražavaju ekološke i evolucijske karakteristike staništa na kojem su nastale. Raspon morfološke raznolikosti kreće se od najmanjeg slobodnog životnog eukariota, Ostreococcus tauri, do različitih višećelijskih životnih oblika.
Klorofiti su organizmi koji s kopnenim biljkama dijele nekoliko staničnih karakteristika. Ti organizmi imaju kloroplaste zatvorene dvostrukom membranom, s laminiranim tilakoidima.
Kloroplasti klorofita općenito imaju strukturu u svojoj stromi nazvanu pyrenoid. Pirenoid je proteinska masa, bogata enzimom Ribuloza-1,5-bisfosfat-karboksilaza-oksigenaza (RuBisCO), koji je odgovoran za fiksaciju CO 2.
Većina klorofita ima čvrstu staničnu stijenku s matricom sastavljenom od celuloznih vlakana. Matične ćelije posjeduju par flagela sličnih struktura, ali mogu biti različite duljine. Zona pahuljastih prijelaza (regija između flagela i bazalnog tijela) obično je okarakterizirana kao da ima oblik zvijezde s devet krakova.
Stanište i rasprostranjenost
Klorofiti su obično obilni u slatkovodnim okruženjima, uključujući jezera, bare, potoke i močvarna područja. Na tim mjestima mogu postati smetnja u uvjetima onečišćenja hranjivim tvarima.
U morskim sredinama pronađene su samo dvije skupine klorofita. Morske zelene alge (Ulvophyceae) obiluju obalnim staništima. Neke morske zelene alge (uglavnom Ulva) mogu formirati široke plutajuće obalne cvatove, nazvane „zelena plima“. Ostale vrste, poput Caulerpa i Codium, notorne su po invazivnoj prirodi.
Neke skupine klorofita, na primjer Trentepohliales, isključivo su kopnene i nikad se ne nalaze u vodenom okruženju.
Caulerpa geminata Harv. Muzej Aucklanda
Neke vrste klorofita mogu se naći u simbiozi s raznolikim spektrom eukariota, uključujući gljive, lišaje, ciliate, foraminiferu, cnidaru, mekušce (nudibranchs i divovske školjke) i kralježnjake.
Drugi su evoluirali u obligatan heterotrofni stil života kao paraziti ili slobodno živeće vrste. Na primjer, zelena alga Prototheca raste u kanalizaciji i tlu i može uzrokovati infekcije kod ljudi i životinja poznatih kao prototekoza.
Hraniti
Kao što je gore spomenuto, klorofiti su autotrofni organizmi, što znači da su sposobni sami stvarati hranu. Ova se osobenost dijeli sa zemaljskim biljkama, a one to postižu biokemijskim postupkom zvanim fotosinteza.
Prvo, solarnu energiju zahvaća skupina pigmenata (klorofil a i b), da bi se kasnije kroz skup reakcija redukcije oksida transformirala u kemijsku energiju.
Taj se proces provodi u tilakoidnoj membrani (unutar kloroplasta), koja je ugrađena u proteinski kompleks odgovoran za pretvaranje svjetlosne energije u kemijsku.
Svjetlost prvo primaju pigmenti unutar antenskog kompleksa, koji energiju usmjerava u klorofil a, koji je odgovoran za davanje fotokemijske energije, u obliku elektrona, ostatku sustava. To dovodi do proizvodnje molekula visokog energetskog potencijala kao što su ATP i NADPH.
Zatim se ATP i NADPH koriste u ciklusu Calvin, u kojem je enzim Ribuloza-1,5-bisfosfat-karboksilaza-oksigenaza (RuBisCO) zadužen za pretvaranje atmosferskog CO 2 u ugljikohidrate. U stvari, zahvaljujući proučavanju klorofita, Chlorella, Calvin ciklus je prvi put rasvijetljen.
Reprodukcija
Jednoćelijski klorofiti razmnožavaju se aseksualno binarnom cepljenjem, dok se vlaknaste i kolonijalne vrste mogu razmnožavati fragmentacijom tijela algi.
Seksualno se mogu reproducirati hologamijom, što se događa kada čitava alga funkcionira kao gameta, stapajući se s drugom jednakom. To se može dogoditi u jednoćelijskim algama.
Konjugacija je, pak, još jedno vrlo često sredstvo seksualne reprodukcije u nitnim vrstama, u kojem jedna alga djeluje kao davatelj (mužjak), a druga kao primatelj (ženka).
Prijenos staničnog sadržaja vrši se mostom koji se zove konjugacijska cijev. Tako nastaje zigospora, koja može dugo miriti.
Druga vrsta seksualne reprodukcije je planogamija koja se sastoji od proizvodnje pokretnih gameta, i muških i ženskih. Konačno, oogamija je vrsta seksualne reprodukcije koja se sastoji od pojave nepokretne ženske gamete koja se oplođuje pokretnom muškom gametom.
Prijave
Klorofiti su fotosintetski organizmi koji mogu proizvesti brojne bioaktivne komponente koje se mogu koristiti u komercijalnu upotrebu.
Potencijal fotosinteze koju mikroalge provode u proizvodnji komponenata visoke ekonomske vrijednosti ili za energetsku upotrebu široko je prepoznat, zbog svoje učinkovitosti u korištenju sunčeve svjetlosti u usporedbi s višim postrojenjima.
Klorofiti se mogu koristiti za proizvodnju širokog spektra metabolita kao što su proteini, lipidi, ugljikohidrati, karotenoidi ili vitamini za zdravlje, prehranu, aditive u hrani i kozmetiku.
Slatkovodni klorofit Haematococcus pluvialis. Wiedehopf20
Upotreba klorofita od strane ljudi datira još iz 2000 godina. Međutim, biotehnologija vezana za klorofite zaista se počela razvijati sredinom prošlog stoljeća.
Danas se komercijalna primjena ovih zelenih algi kreće od upotrebe dodataka prehrani do proizvodnje koncentrirane hrane za životinje.
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 karotenoida u hematokoku (Chlorophyceae): biosinteza, regulacija i biotehnologija. Časopis za mikrobiologiju i biotehnologiju, 16 (6): 821-831
- Fang, L., Leliaert, F., Zhang, ZH, Penny, D., Zhong, BJ, 2017. Evolucija klorofita: Uvidi iz kloroplastnih filogenomskih analiza. Časopis za sistematiku i evoluciju, 55 (4): 322-332
- Leliaert, F., Smith, DR, Moreau, H., Herron, MD, Verbruggen, H., Delwiche, CF, De Clerck, O., 2012. Filogenija i molekularna evolucija zelenih algi. Kritički osvrti u znanosti o biljkama, 31: 1-46
- Priyadarshani, I., Rath, B., 2012. Komercijalne i industrijske primjene mikro algi - Pregled. Časopis Algal Biomass Utilization, 3 (4): 89-100