Darlan Patrício da Nóbrega Santos

Sistemática Vegetal

As AlgasAs Algas

IntroduçãoIntrodução

As algas compreendem vários grupos de eucariotos autotróficos fotossintetizantes, não-relacionados.

Grupo parafilético

Protistas, uni ou pluricelulares, talófitas (avasculares)

Com parede celular (o que as diferencia dos protozoários flagelados)

Corpo (talo) não diferenciado em raiz, caule ou folhas;

Hábito predominantemente aquático (água doce, salobra, marinha);

Formas que vivem em associação com outros organismos (liquens: fungos + algas);

Podem ser planctônicas (suspensas na massa d’água) ou bentônicas (fixas a substratos);

Muitas são móveis ou possuem um estágio móvel durante o seu ciclo de vida;

Pigmentos acessórios- coloração avermelhada, azulada, parda e enegrecida;

Formas microscópicas (Micromonas pusilla c/ 1-1,5 µm) até macroscópicas ( feofíceas com 70 m.)

POSIÇÃO DAS ALGAS NO REINO VEGETALPOSIÇÃO DAS ALGAS NO REINO VEGETAL

• As algas são colocadas na base da escala evolutiva por diversas razões:

Antiguidade: registros fósseis indicam que cianofíceas foram os organismos mais antigos contendo clorofila a (3 bilhões de anos – Pré-Cambriano);

Simplicidade da organização do corpo vegetal;

As algas ilustram com grande clareza, devido a sua simplicidade, muitos fenômenos biológicos importantes (ex. reprodução sexual).

SISTEMÁTICA DE ALGASSISTEMÁTICA DE ALGAS

A. Algas procarióticas:

Divisão (Filo) Cyanophyta (algas azuis)

Divisão (Filo) Prochlorophyta

B. Algas eucarióticas com cloroplasto envoltos por 2 membranas do próprio cloroplasto

Divisão (Filo) Rhodophyta (algas vermelhas)

Divisão (Filo) Chlorophyta (algas verdes)

C. Algas eucarióticas com cloroplasto envolto por 1 membrana do retículo endoplasmático do cloroplasto

Divisão (Filo) Euglenophyta (euglenófitas)

Divisão (Filo) Dinophyta (dinoflagelados)

D. Algas eucarióticas com cloroplastos envoltos por 2 membranas do RE do cloroplasto

Divisão (Filo) Phaeophyta (algas pardas)

Divisão (Filo) Cryptophyta (criptófitas)

Divisão (Filo) Chrysophyta (algas douradas)

Divisão (Filo) Haptophyta (haptófitas)

Divisão (Filo) Bacillariophyta (diatomáceas)

Divisão Cyanophyta (algas azuis)

• Apresentam um organização celular procariótica.

• Estão incluídas dentro do Reino Monera.

• Normalmente são verde-azuladas mas podem ser esverdeadas, avermelhadas ou enegrecidas.

• Os pigmentos fotossintetizantes são: clorofila a, ficobilinas e carotenóides.

• Ausência de estruturas locomotoras.

Forma do talo

• Unicelular - protococoidal (célula é imóvel)

• Colonial – tetraspórica

• Multicelular filamentoso: simples ou ramificado (ramificação falsa ou verdadeira)

Reprodução

• Vegetativa: fragmentação, divisão celular.

• Sexuada desconhecida, no entanto, existem evidências de combinação gênica;

•Assexuada: acinetos, endósporos, exósporos;

Esporos de resistência

Heterocisto: célula maior que as demais, com conteúdo homogêneo e ocorre em algumas algas filamentosas.

Pode está relacionado com a fixação de N2 e a formação dos acinetos.

Habitat

• Maioria aquática, de água doce, desde fontes termais com 70º C a temperaturas muito baixas, de lagos antárticos.

• Formas marinhas resistentes à alta salinidade, outras a dessecação (supralitoral).

• Existem ainda as formas terrestres.

• Uma vivem em associação com os fungos formando os liquens, outras vivem associadas a briófita, pteridófita, gimnosperma ou ainda protozoários.

Divisão Euglenophyta (euglenófitas)

• Apresentam um organização celular eucariótica.

• Estão incluídas dentro do Reino Protista.

• Apresentam flagelo como estrutura de locomoção.

• Existem aproximadamente 900, e cerca de um terço dos gêneros (incluindo Euglena) apresenta cloroplastos.

Clorofila a e b, carotenóides

• Cerca de dois terços dos gêneros são incolores heterotróficos que se alimentam de partículas sólidas ou compostos orgânicos dissolvidos.

Suprir as necessidades nutricionais

• São encontradas, principalmente, em ambientes aquáticos continentais.

Estrutura celular da Eglena

• São unicelulares.

Gênero Colacium é colonial.

• Não possuem parede celular.

Gênero Trachelomonas apresen-ta uma estrutura rígida.

Película: conjunto protéico helicoidalmente arranjado que sustenta a membrana plasmática.

Reservatório: espaço de onde parte o flagelo.

Estigma: Sistema fotossensível.

Vacúolo contrátil: responsável pela eliminação do excesso de água.

Paramido: substância de reserva.

Pirenóide: substância de reserva. Fonte: RAVEN et. al. Biologia Vegetal. 6ª Edição.

Figura 1 – Desenho mostrando as estruturas de uma Eglena.

Reprodução

• As euglenofíceas reproduzem-se por mitose e citocinese longitudinal.

O envoltório nuclear permanece intacto durante a mitose.

• Reprodução sexuada e meiose parecem está ausentes.

Figura 2 – Desenho mostrando a divisão de uma Eglena.

Divisão Cryptophyta (criptófitas)

• São células isoladas, flageladas de rápido crescimentos, castanhas, verdes, verde-azuladas ou vermelhas.

• São conhecidas cerca de 200 espécies que fazem parte do fitoplâncton marinho.

Povoando, principalmente águas frias.

• Semelhante as euglenófitas, apresentam membros fotossintetizantes e membros incolores.

• Apresentam um importante papel na dinâmica populacional do zooplâncton e de outras algas.

• Seus cloroplastos apresentam 4 membranas.

Evidência de uma endossimbiose secundária.

• Presença de clorofila a e c, e alguns com ficobilina.

Encontrada também em cianobactérias.

Retículo endoplasmático do cloroplasto: a membrana mais externa eu circunda o cloroplasto e é contínua ao envelope nuclear.

Nucleomorfo: núcleo da célula algal que foi ingerida.

Fonte: RAVEN et. al. Biologia Vegetal. 6ª Edição.

Figura 3 – Micrografia mostrando as estruturas de uma criptofícea.

Divisão Rhodophyta (algas vermelhas)

• As algas vermelhas podem ser encontradas em águas tropicais quentes.

• São conhecidas aproximadamente 6.000 espécies distribuídas em 680 gêneros.

• A maioria das espécies tem uma estrutura do talo complexa, sendo poucas espécies unicelulares ou filamentosas.

Cyanidium

• A maioria das algas vermelhas é bentônica, crescendo em rochas, em outras algas e formas flutuantes.

Formas parasitas

• Seus cloroplastos apresentam ficobilinas e clorofila a.

Absorve a luz verde e azul-esverdeada que penetra mais profundamente.

Algumas formas de vida

Filamentosa flutuante

Filamentosa bentônicas

• As algas vermelhas são um dos organismos formadores dos recifes de coral.

Algas coralináceas

Reprodução

Gametófito: indivíduo responsável pela produção de gametas (n): espermácios (masculino) e carpogônio (feminino).

Esporófito: indivíduo responsável pela produção de esporos (2n).

• A reprodução sexuada compreende uma alternância de gerações.

Carposporófito Tetrasporófito

Fonte: RAVEN et. al. Biologia Vegetal. 6ª Edição.

Figura 4 – Desenho mostrando o ciclo de vida e uma alga vermelha.

Divisão Phaeophyta (algas pardas)

• As algas pardas são quase todas marinhas, encontradas em águas temperadas, boreais e polares, sendo menos frequentes em águas tropicais.

• Grupo monofilético, com cerca de 1.500 espécies divididas entre 260 gêneros. Espécies anuais e perenes.

• As ordem mais conhecida das feófitas é Laminariales (kelps) e Fuculales (Sargassum)

Águas claras

• Variam desde indivíduos microscópicos a organismos com dezenas de metros de comprimento.

• A forma básica das algas pardas é um talo.

Corpo vegetativo simples e uniforme

Algumas formas de vida

• O talo varia de complexidade, desde de simples filamentos ramificados até aglomerados de filamentos ramificados (pseudoparênquima).

• Seus cloroplastos apresentam clorofilas a e c, beta caroteno e fucoxantina (carotenóide).

Pigmento que dá a cor característica dessas algas

• Classificadas no passado de acordo com a estrutura de seu talo. Hoje sabe-se que espécies intimamente relacionadas podem ter organização de talo muito diferente (evolução convergente).

Reprodução

• A reprodução sexuada apresenta alternância heteromórfica de gerações, sendo o gametófito micros-cópico.

• Gametófitos feminino e masculino são heteromórficos

Oogamia: gametas diferentes sendo um grande e imóvel e outro pequeno e móvel.

• Meiose espórica

Fonte: RAVEN et. al. Biologia Vegetal. 6ª Edição. Figura 5 – Desenho mostrando o ciclo de vida e uma Kelp.

• A reprodução sexuada não apresenta alternância de gerações

Fonte: RAVEN et. al. Biologia Vegetal. 6ª Edição. Figura 6 – Desenho mostrando o ciclo de vida e uma Fucus.

• Esporófito multicelular e perene

• Meiose gamética

Divisão Chlorophyta (algas verdes)

• Em torno de 17000 espécies divididas em 450 gêneros.

• Grupo monofilético

• Grande diversidade morfológica – unicelulares e multicelulares, de tamanhos variados.

• Ocorrem mais em ambiente de água doce que salgada, sendo algumas espécies terrestres.

• Algumas fazem simbiose com fungos (liquens)

• De cor geralmente verde; cor da clorofila não é mascarada por pigmentos acessórios.

• Classificadas de acordo com a sua morfologia – sabe-se no entanto que houve evolução convergente no grupo e que a classificação deve ser alterada com o aumento de informações moleculares, estudos da ultra-estrutura etc...

• Seus cloroplastos apresentam clorofila a e b; luteina, zeaxantina, violaxantina e sifonoxantina e sifoneina (em gêneros sifonáceos) etc.

• São as algas mais semelhante as plantas.

Ordem Volvocales

• Vivem principalmente em água doce.

• Unicelulares flagelados

• Coloniais (agregado de células flageladas ou não, envoltas por uma matriz gelatinosa), as células das colônias inter-conectadas pelo citoplasma

• Ciclo de vida: meiose zigótica (fase predominante é haplóide)

• Podem ser imóveis e não filamentosas

Reprodução

• Reprodução assexuada por divisão celular é a forma mais comum de reprodução.

• Reprodução sexuada sem alternância de gerações e com isogamia, com meiose zigótica.

Fonte: RAVEN et. al. Biologia Vegetal. 6ª Edição. Figura 7 – Desenho mostrando o ciclo de vida e uma Volvacales.

Ordem Ulvales

• Principalmente marinhas filamentosas ou compostas por lâminas achatadas

Reprodução

Fonte: RAVEN et. al. Biologia Vegetal. 6ª Edição.

Figura 7 – Desenho mostrando o ciclo de vida e uma Ulva.

• Meiose espórica

• Alternância isomórfica de gerações; gametófito e esporófito não podem ser distinguidos pela sua morfologia. Com anisogamia.

Classe Charophyceae

• Pequeno grupo que vive principalmente em água doce (alguns em água salobra).

• No passado alguns botânicos classificavam alguns gêneros deste grupo como Bryophyta (reino Plantae) devido às suas semelhanças estruturais.

• De fato são os prováveis ancestrais de plantas terrestres.

• Incluem gêneros microscópicos e macroscópicos.

Por apresentar várias características em comum.

Reprodução

• Dois tipos de gametângios:

Oogônio (um ovo)

Anterídio (vários espermatozóides)

• Presença de camada de células estéreis.

• Oogâmia: gameta masculino pequeno e móvel, gameta feminino grande e imóvel

Agora Agora vamos ao vamos ao

Reino Reino PlantaePlantae