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Algas Características Gerais: • Organismos eucariontes. • Possuem plastídios envolvidos em uma ou mais membranas. • Apresentam uma grande variedade de estratégias reprodutivas, desde de divisão celular à complexas formas de reprodução sexuada. Aspectos taxonômicos: • São organismos uni ou multicelulares. • Todas as algas apresentam clorofila a, o principal pigmento para realização da fotossíntese. • Os pigmentos acessórios dão coloração à alga e auxiliam a captação de energia luminosa em maiores profundidades onde a luz não é captada pela clorofila a. • São encontradas em ambientes marinhos, terrestres e dulcícolas. • Podem ser autótrofos, heterótrofos ou ambos, dependendo da situação (ausência de luz, por exemplo). • Divisões: Chrysophyta (diatomáceas), Pyrrhophyta, (dinoflagelados) Euglenophyta, Rodophyta (algas vermelhas), Phaeophyta (algas pardas) e Chlorophyta (algas verdes). Características Ecológicas: • Muitas espécies constituem o fitoplâncton. • Estão na base da cadeia alimentar, servindo como alimento para muitas espécies de peixes, crustáceos, poríferos (esponjas), entre outros organismos marinhos. • Apresentam uma alta taxa de fotossíntese – muitos organismos, alta produção de oxigênio. • Conferem coloração e protegem barreiras de corais contra radiação solar – algas zooxantelas. • São indicadores de poluição em ambientes aquáticos – florações. • Realizam simbiose com fungos, formando os líquens – indicadores ambientais poluição). Relações Filogenéticas O termo “algas” pode estar relacionado à organismos dos reinos Monera (“algas azuis”), Protista (Chrysophyta, Pyrrhophyta, Euglenophyta, e Phaeophyta) e Plantae (Rodophyta e Chlorophyta). Portanto, trata-se de um agrupamento Polifilético. Relações Filogenéticas Origem Cyanobacteria: • São organismos fotossintetizantes aquáticos. • As cianobactérias são os organismos mas antigos que aparecem no registro fossilífero, há cerca de 3,5 bilhões de anos. • Essas bactérias são organismos unicelulares microscópicos mas que podem ocorrer em colônias que podem ser observadas à olho nu. • As cianobactérias tiveram um papel crucial para a vida na Terra como conhecemos hoje, pois o oxigênio em nossa atmosfera foi gerado à partir da fotossíntese desses organismos. • Estromatólitos são bioconstruções sedimentares geradas por atividades de cianobactérias em ambientes aquáticos hipersalinos. • Datam de mais de 3,5 bilhões de anos até o Recente. Estromatólitos Estromatólitos Estromatólitos recentes em Shark Bay, Austrália Estromatólitos Estromatólitos recentes na Lagoa Salgada, Araruama, Rio de Janeiro. Estromatólitos Estromatólitos Proterozóicos da Série Minas (2 bilhões de anos) • Outra importante contribuição das cianobactérias foi a origem das plantas, que está relacionada à simbiose entre cianobactérias e protistas. • Em todos os organismos que produzem oxigênio durante a fotossíntese (cianobactérias, algas eucarióticas e plantas) a clorofila a está presente em seus cloroplastos. A semelhança dos cloroplastos destes vários grupos sugere uma origem comum. Devido a grande diferença entre esses organismos, a semelhança dos cloroplastos só pode ser explicada como tendo uma origem simbiótica. • Essa hipótese é fortemente sustentada por evidências estruturais (ex. forma e número de membranas dos plastídios) e estudos moleculares que demonstram que o DNA dos plastídios é mais intimamente relacionado ao de cianobactérias de vida livre do que o DNA nuclear da mesma célula vegetal. Simbiose e a Origem do Cloroplasto Simbiose e a Origem do Cloroplasto Cianobactéria do gênero Synechococcus Simbiose e a Origem do Cloroplasto Simbiose e a Origem do Cloroplasto * CB: Cianobactéria As algas provavelmente tiveram origem a partir das cianobactérias. Um organismo eucarionte heterótrofo se alimentou de uma cianobactéria, adquirindo o vacúolo presente nessa (originando o cloroplasto nas algas). A esse evento deu-se o nome de endossimbiose. Simbiose e a Origem do Cloroplasto Protozoários ciliados com diversos microrganismos (ex. cianobactérias, algas verdes e diatomáceas)capturados em seu citoplasma. Fonte: http://www.businessinsider.com/stunning-images-of-the-very-small-2012-10?op=1 Simbiose e a Origem do Cloroplasto (A) Endossimbiose primária: fagocitose de uma cianobatérica. (B) Endossimbiose secundária: fagocitose de uma clorófita, Chrysophyta • São, na maior parte, organismos unicelulares autotróficos, abundantes em ambientes marinhos e de águas continentais. • Possuem clorofilas a e c, cuja cor é mascarada pela abundância do pigmento acessório castanho-dourado fucoxantina (um carotenóide). • A substância de reserva é o carboidrato crisolaminarina. • As células das crisófitas podem ser nuas (sem parede celular) ou com parede celular constituída principalmente de celulose. Alguns representantes da divisão possuem escamas proeminentes de sílica, enquanto outros possuem envoltórios geralmente compostos por fibrilas celulósicas entrelaçadas, as quais podem ser impregnadas com minerais. Chrysophyta Classe Chrysophyceae • Essa classe consiste em aproximadamente 500 espécies. • A maior parte das crisofíceas (algas douradas) é constituída de organismos unicelulares flagelados, embora poucos sejam aflagelados e alguns, amebóides. • Exceto pela presença de cloroplastos, tais células amebóides são indistintas das amebas (Filo Rhizopoda). • Os representante dessa classe geralmente possuem dois cloroplastos grandes. • A maioria das crisofíceas reproduz-se assexuadamente, com formação de zoósporos. • Alguns representantes da classe são coloniais. Chrysophyta Classe Chrysophyceae Emiliania huxleyi, um cocolitoforídeo com teca composta por discos de CaCO3 Chrysophyta Classe Chrysophyceae Floração de Emiliania huxleyi observada por satélite Chrysophyta Classe Bacillariophyceae • Os representantes da Classe Bacillariophyceae (diatomáceas) são em geral unicelulares e importantes componentes do fitoplâncton. Assim, são fonte alimentar primária para a fauna aquática, tanto marinha como continental. • Estima-se um total de 5600 espécies de diatomáceas atualmente. • As diatomáceas diferem de outras crisófitas pela ausência de flagelos e pela parede celular peculiar, dividida em duas metades. Essa fina parede celular dupla, chamada de frústula, é composta de sílica polimerizada. • As frústulas apresentam uma grande quantidade de pequenos poros, depressões ou canalículos, que conectam o protoplasma do interior da célula com o exterior. Chrysophyta Classe Bacillariophyceae • As características mais evidentes do protoplasto das diatomáceas são os plastídios acastanhados com clorofilas a e c, bem como fucoxantina: esses plastídios são muito semelhantes aos das crisofíceas. • A principal forma de reprodução entre as diatomáceas é a assexuada por divisão celular. • Com base na simetria, reconhecem-se dois tipos de diatomáceas: penadas, com simetria bilateral e cêntricas, com simetria radial. • Embora a maioria das diatomáceas seja autotrófica, muitas espécies da classe podem se tornar heterotróficas através da absorção de carbono inorgânico. • Algumas diatomáceas sem as frústulas vivem simbionticamente em foraminíferos e fornecem carbono a seus hospedeiros. Chrysophyta Classe Bacillariophyceae Cyclotella meneghiniana, uma diatomácea cêntrica Pinnularia sp., Uma diatomácea penada ClasseBacillariophyceae Reprodução • Cada vez que uma diatomácea divide-se por meiose, gera células menores. • Ao atingir redução de tamanho de cerca de 30% do diâmetro máximo, pode ocorrer a reprodução sexuada. Classe Bacillariophyceae Reprodução • Certas células funcionam como gametângios masculinos, e cada um destes, produz quatro anterozóides. • Outas células funcionam como gametângios femininos. Classe Bacillariophyceae Reprodução • Após a fecundação, o zigoto (chamado de auxósporo) desenvolve-se até atingir o tamanho característico da espécie. • Uma vez adulto, o auxósporo se divide e produz novas frústulas idênticas às células parentais. Chrysophyta Importância Econômica • Diatomito: rochas compostas por grande concentração de frústulas de diatomáceas. • Propriedades filtrantes: a alta capacidade de retenção de material sólido torna os diatomitos importantes para o refino de açúcar e petróleo, filtração de suco de frutas, tintas, óleos... • Construção civil: podem ser utilizados como tijolos. • Farmácia: na produção de pomadas dermatológicas e pastas de dentes (devido à sua propriedade abrasiva). • Indústria: fabricação de tintas, plásticos, sabões e sabonetes, borracha, fósforos, etc. Chrysophyta Importância Econômica Diatomito: acumulação de frústulas de diatomáceas Pyrrhophyta • São os dinoflagelados. • Em sua maior parte, são unicelulares biflagelados, sendo que os flagelos são localizados dentro de dois sulcos entre as placas de celulose. • Vivem em ambientes de água doce e salgada. • Muitos dinoflagelados vivem em simbiose com outros organismos (ex. corais, esponjas, lulas, cnidários, protistas, etc.). As espécies simbióticas não possuem placas de celulose e são denominadas zooxantelas. • O fenômeno do branqueamento dos corais envolve a perda das zooxantelas. Pyrrhophyta • A maior parte dos dinoflagelados possui clorofilas a e c, que são geralmente mascaradas por pigmentos carotenóides, incluindo peridinina (semelhante à fucoxantina). • Os cloroplastos são provavelmente originados de crisófitas fagocitadas. Alguns dinoflagelados possuem cloroplastos verde-azulados (semelhantes aos das cianobactérias) e de outras cores, além dos verdes, os quais são, também, originados da fagocitose de células pigmentadas de vários grupos e do subsequente estabelecimento de uma simbiose estável. • O carboidrato de reserva é o amido. • Algumas espécies não possuem clorofila e são heterotróficas. Pyrrhophyta Desenho esquemático de um dinoflagelado. Pyrrhophyta Ceratium longipies Ceratium furca Pyrrhophyta Fenômeno de “maré vermelha” ou “florescimento explosivo de algas” • Alguns dinoflagelados que produzem substâncias altamente tóxicas são responsáveis pelas “marés vermelhas” ou “florescimento explosivo de algas”, que podem ter efeito devastador em outros organismos. Pyrrhophyta Noctiluca scintillans, um dinoflagelado bioluminescente. Pyrrhophyta Reprodução • A reprodução dos dinoflagelados é geralmente assexuada (fissão binária) mas também ocorre reprodução sexuada através da fusão de dois indivíduos. • Possuem um longo flagelo emergente com pequenas cerdas e, outro flagelo curto não emergente. O flagelo emergente está geralmente preso na parte anterior da célula. • A célula é delimitada por uma membrana plasmática, na qual há uma série de estrias flexíveis, de natureza proteica e que ficam dispostas helicoidalmente. Estas estrias, juntamente com a membrana plasmática, formam um estrutura denominada película. Diferentemente das paredes rígidas das células vegetais, a película é flexível e permite que esses organismos mudem sua forma, promovendo um meio alternativo de locomoção para formas que vivem em sedimentos. Euglenophyta Euglenophyta Euglenophyta Euglena tripteris Euglenophyta • A maioria das euglenófitas ocorre em águas continentais ricas em matéria orgânica. • São todas unicelulares, exceto o gênero colonial Colacium. • As semelhanças entre os cloroplastos das euglenófitas e das algas verdes (ambos possuem clorofilas a e b junto com vários carotenóides) sugerem que esses organismos fagocitaram algas verdes e, posteriormente, reduziram essas células formando uma relação estável com os cloroplastos destas algas. • A substância de armazenamento das euglenófitas é o paramido, um polissacarídeo que não é encontrado em nenhum outro grupo de organismos. • Cerca de 1/3 dos gêneros de euglenófitas tem cloroplastos e é autotrófico. • A reprodução é dada por divisão celular. Euglenophyta Euglena sanguinea Euglenophyta Phacus sp.
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