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Linhagem Archaeplastida (Plantae): Algas Vermelhas (Rhodophyta)

Unicontes Excavados

Cromoalveolados

(Modificado de Baldauf, 2008)

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Foto: Fungyi Chow

Foto: Fungyi Chow

Foto: Fungyi Chow Foto: Fungyi Chow Foto: Fungyi Chow

(Modificado de Baldauf, 2008)

Excavados Rhizaria Archaeplastida Cromoalveolados Unicontes

Eucariontes atuais

Origem do cloroplasto

(endossimbiose)

Origem da

mitocôndria

(endossimbiose)

Eu

gle

nofí

ceas

Ch

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nio

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Alg

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Mix

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(Modificado de Palmer, 2004)

Cloroplasto com 2 membranas (simples)

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Algas vermelhas (Rhodophyta) rhodon (grego) = rosa

phyton (grego) = planta

• 600 – 680 gêneros; 5.000 – 6.500 espécies.

• Eucariontes, unicelulares ou pluricelulares. Poucos gêneros unicelulares ou

filamentosos microscópicos, a maioria são macroscópicos.

Cyanidium sp.

Porphyridium sp.

Foto: M.C. Noailles

Callithamnion sp.

Pyropia sp. (= Porphyra sp.)

• Maioria marinhas e bentônicas. Poucas de água-doce.

• Ampla distribuição. Abundantes em águas tropicais e quentes

(até 260 m de profundidade), mas também são encontradas em

regiões frias.

Callithamnion tetragonum

Gracilaria multipartita

rhodon (grego) = rosa + phyton (grego) = planta

• Pigmentos?

clorofila a

FICOBILIPROTEÍNAS

ficoeritrina

(máx. abs: azul e verde)

aloficocianina, ficocianina

(máx. abs: vermelho)

CAROTENOIDES

carotenos: α- e β-caroteno

xantofilas: zeaxantina, luteína,

anteraxantina e violaxantina

(Purves et al., 1998)

adaptação cromática

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cianobactéria

aloficocianina ficocianina

ficoeritrina

membrana do tilacoide

Ficobiliproteínas: sempre agrupados formando os ficobilissomos

(associados aos tilacoides livres no interior dos cloroplastos simples)

Porphyridium sp.

alga vermelha

multicelular

Unicelulares:

Multicelulares:

Cyanidium

Gigartina sp. (pseudoparenquimatoso)

• Organização do talo (organização vegetativa, estruturação celular)?

microscópicos, poucos gêneros (ex. Cyanidium,

Porphyridium).

filamentoso

pseudoparenquimatoso

parenquimatoso Porphyridium sp.

Audouinella sp. (filamentoso)

Gracilaria sp. (pseudoparenquimatoso)

Porphyra umbilicalis (parenquimatoso)

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a) Filamentoso:

b) Pseudoparenquimatoso (filamentoso):

c) Parenquimatoso: foliáceo

• Talos multicelulares (filamentoso e parenquimatoso):


a) Filamentoso: unisseriado - multisseriado

simples - ramificados



Audouinella sp.

Polysiphonia stricta © Michael Guiry

Polysiphonia brodiei © Ignacio Bárbara

Polysiphonia denudata © Ignacio Bárbara

http://www.buildingthepride.com/faculty/pgdavison/rhodo1.jpg

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Ceramium rubrum © Coastal Imageworks

Ceramium leptozonum © Diane Littler

Centroceras clavulatum © J.M. Huisman

Ceramium leptozonum © Michael Guiry

Centroceras clavulatum © Ignacio Bárbara Ceramium pallidum

© Ignacio Bárbara






Multiaxial

Uniaxial Uniaxial

1 eixo central; 1 célula apical de

crescimento

Multiaxial

vários eixos centrais; várias células apicais de crescimento

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pseudoparenquimatoso cilíndrico

pseudoparenquimatoso achatado


Hypnea flagelliformis © Hideki Haga

Scinaia interrupta © Ignacio Bárbara

Scinaia interrupta © Ignacio Bárbara

Chondracanthus tenellus

© Hideki Haga

Chondracanthus tenellus

© Hideki Haga

Hypnea spinella © Diane Littler

Chondracanthus tenellus © Michael Guiry

Rhodymenia pseudopalmata © Michael Guiry

Gracilaria multipartita © Phil Smith

Gracilaria pacifica © Wendell Wood

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pseudoparenquimatoso cilíndrico

pseudoparenquimatoso achatado


crescimento difuso

• Talos multicelulares (filamentosos e parenquimatosos):

Porphyra dioica © Michael Guiry

Porphyra umbilicalis © Ignacio Bárbara

componente interno rígido microfibrilas de celulose

Ca2+ + HCO3- + OH- CaCO3 (pp) + H2O

calcificação favorecida em ambientes alcalinos / acidificação solubilidade do HCO3-

Calcificação??? Função???

•auxiliar na obtenção de CO2. (>calcificação fotossíntese)

•proteger contra hidrodinamismo, desecamento e predação.

•atividade metabólica própria da parede celular.

•retenção de cálcio na matriz.

Algumas espécies apresentam deposição extracelular

de CaCO3 (cristais de aragonita ou calcita) - aspecto

rígido: algas coralináceas ou calcárias

• Parede celular

camada externa mucilagem: polissacarídeos (70%) polímeros de galactanas sulfatadas (ex. agaranas e

carragenanas) +

Pterocladiella capillacea - MET Felix et al. (não publicado)

Lithothamnion glaciale © Osborne Morton

Jania rubens var. corniculata © Mirella Coppola di Canzano

Lithophyllum racemus © Mirella Coppola di Canzano

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• Conexões celulares (“pit connection” ou “pit plug”)

ligação estrutural entre células adjacentes

(comunicação intercelular), de composição

proteica, e auxilia no reparo celular.

MET de Cumagloia andersonii. W: parede celular; Co: núcleo

proteico; IC: fina camada interna do “pit plug”; OC: camada

externa espessa do “pit plug”. Fonte: © 2000, C.M. Pueschel.

http://www.buildingthepride.com/faculty/pgdavison/pitcon2.jpg

MOL de Caloglossa leprieurii de Tenn. River mostrando “pit

connections”. Fonte: © 2011, Paul G. Davison.

MOL de “pit plug”. http://www.ohio.edu/plantbio/vislab/algaeimage/

pages/pit.html

• Outras características

Ausência de flagelos nos gametas e esporos.

Reserva: amido das florídeas e outros compostos.

Lomentaria clavellosa © Ignacio Bárbara

MET de Griffithsia pacifica. Citoplasma com numerosos cloroplastos (C) e amido florideano (S). O amido florideano é o material de reserva da fotossíntese e é depositado livre no citoplasma. Fonte: © 2000, C.M. Pueschel.

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• Reprodução

a) Vegetativa

b) Gamética

cruciados tetraédricos zonados

Tetrasporângio produz 4 esporos (tetrásporos) por meiose (meiose espórica)

– esporos não flagelados (formados por meiose)

– fragmentação

– propágulos

– oogâmica (gameta ♀ > gameta ♂ imóvel)

– histórico de vida com alternância de gerações (com 2 e 3 fases)

GAMETÓFITO (n) TALO FOLIOSO

MACROSCÓPICO

FERTILIZAÇÃO

ZIGOTO (2n)

carposporângios (2n)

carpósporos (2n)

MEIOSE

esporos (n)

espermácios (n)

ESPORÓFITO (2n) TALO FILAMENTOSO

MICROSCÓPICO (conchocelis)

conchosporângio (n)

gametângios masculinos (n) espermatângios

gametângios femininos (n) carpogônio

MITOSE

• Histórico de vida com alternância de gerações com 2 fases: 2n - n

Chow, F., Santos, D.Y.A.C., Ferreira, M.M.S. (2011) (Modificado de Oliveira, 2003)

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GAMETÓFITO (n) TALO FOLIOSO

MACROSCÓPICO

FERTILIZAÇÃO

ZIGOTO (2n)


carpósporos (2n)

MEIOSE

espermácios (n)

ESPORÓFITO (2n) TALO FILAMENTOSO

MICROSCÓPICO (conchocelis)

ESPORÓFITO (2n) TALO FILAMETOSO

MICROSCÓPICO

gametângios masculinos (espemácios)

carposporângios

carpósporos

esporos (n)

Chow, F., Santos, D.Y.A.C., Ferreira, M.M.S. (2011) (Modificado de Oliveira, 2003)

conchosporângio (n)

gametângios masculinos (n) espermatângios

gametângios femininos (n) carpogônio

MITOSE

• Histórico de vida com alternância de gerações com 2 fases: 2n - n

GAMETÓFITO MASCULINO

(n)

oosfera (n) (porção basal do carpogônio com núcleo)

ramo carpogonial

tricogine

célula auxiliar

espermácios (n)

núcleo do ZIGOTO (2n)

ESPORÓFITO (2n)

tetrasporângios (2n)

tetrásporos (n)

espermatângio (n)

carpósporos (2n)

FERTILIZAÇÃO

MEIOSE

GAMETÓFITO FEMININO

(n)


pericarpo (n)

CARPOSPORÓFITO (2n)

• Histórico de vida com alternância de gerações trifásico: 2x(2n) - n

Chow, F., Santos, D.Y.A.C., Ferreira, M.M.S. (2011) (Modificado de Raven et al., 2007)

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GAMETÓFITO MASCULINO

(n)

oosfera (n) (porção basal do carpogônio com núcleo)

ramo carpogonial

tricogine

célula auxiliar

espermácios (n)

núcleo do ZIGOTO (2n)

ESPORÓFITO (2n)

tetrasporângios (2n)

tetrásporos (n)

espermatângio (n)

carpósporos (2n)

FERTILIZAÇÃO

MEIOSE

GAMETÓFITO FEMININO

(n)


pericarpo (n)

CARPOSPORÓFITO (2n)

• Histórico de vida com alternância de gerações trifásico: 2x(2n) - n

Chow, F., Santos, D.Y.A.C., Ferreira, M.M.S. (2011) (Modificado de Raven et al., 2007)

Gelidium pacificum © Hideki Haga

Cyanophyta Rhodophyta Phaeophyceae Chlorophyta

Procarionte

Unicelular, colonial,

filamento

Eucarionte

Unicelular

Maioria pluricelular

Eucarionte

Pluricelular

Sem cloroplastos Cloroplasto simples

2 invólucros

Tilacoides livres

Cloroplasto complexos

4 invólucros

Tilacoides agregados (3)

Chl a e d

Ficobiliproteínas

(ficobilissomos)

Carotenoides

Chl a

Ficobiliproteínas

(ficobilissomos)

Carotenoides

Chl a e c

Carotenoides

(fucoxantina)

Parede semelhante a

bactérias gram-

negativas

Celulose, galactanas

sulfatadas (ex. ágar e

carragenanas)

Celulose, ác. algínico e

fucoidina

Reserva: amido das

cianobactérias

Amido das florídeas Laminarina, manitol,

fucosana

Ausência de estágios flagelados

(gametas e esporos)

Biflagelados

----- Diplobionte (bi e trifásico)

Oogâmica

Haplobionte diplonte,

Diplobionte

Isogamia, anisogamia e

oogamia

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Baseado em Yoon et al. (2006)

Classificação atual Classificação tradicional

• Classificação



Cyanidium http://algaekey.com/genus.php?name=Cyanidium

• Classificação

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Pyropia (= Porphyra) http://www-eve.ucdavis.edu/stachowicz/aquilino.shtml



• Classificação



• Classificação

Pterocladiella tenuis © Hideki Haga

Kappaphycus alvarezii © Renata Perpetuo Reis Acanthophora spicifera

© Diane Littler

Corallina officinalis © Michael Guiry

Botryocladia skottsbergii © ABC Taxa

http://www-eve.ucdavis.edu/stachowicz/aquilino.shtml



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Subfilo

Cyanidiophytina Subfilo Rhodophytina

Cyanidiophyceae

Bangiophyceae

Compsopogonophyceae Porphyridiophyceae

Rhodellophyceae Stylonematophyceae

Florideophyceae

Representantes 1% 99%

Talo Unicelular

Termo-ácido Heterótrofos e autótrofos

Unicelular Filamentoso

Parenquimatoso

Pluricelular: filamentoso,

pseudoparenquimatoso

Núcleos por célula Geralmente uninucleados Multinucleadas

Cloroplastos Único Geralmente 1

Estrelado, lobado ou reticulado

Vários, pequenos, discóides, localizados

perifericamente

Crescimento ----- Difuso-intercalar Geralmente apical

Conexões citoplasmáticas

Geralmente ausente (conchocelis)

Presentes

Reprodução gamética Geralmente ausente Presente

Exemplos Porphyra

Bangia, Boldia,

Gracilaria, Kappaphycus, Ceramium, Callithamnion, Polysiphonia, Bostrychia,

Pterocladiella, algas calcáreas,

Baseado em Yoon et al. (2006) • Classificação

• Importância

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• Importância

Terpenóides tóxicos – afastam herbívoros.

Asparagopsis taxiformis: substâncias halogenadas, aromatizantes.

Digenia simplex: ácido kaínico 37, vermífugo.

Laurencia, Portieria: substâncias com atividade antitumoral, inibidores da

transcriptase reversa do vírus do HIV, substâncias ictiotóxicas e citotoxidade

seletiva contra tumores de células do cérebro, dos rins e do cólon.

• Importância – fármacos e produtos naturais

Digenea simplex © Katrin Oesterlund

Asparagopsis taxiformis © John Huisman

Portieria hornemannii © ABC Taxa

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