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BOTÂNICA I - Criptógamas ALGAS Msc. PRISCILA FIGUEIRA DE SOUZA Algas Principais grupos e Reprodução Reino Plantae Características Gerais : • EUCARIONTES; • PLURICELULARES; • AUTÓTROFOS; • FOTOSSINTETIZANTES; • PRESENÇA DE SEIVA (BRUTA E ELABORADA); • PRESENÇA DE PAREDE CELULAR (CELULOSE), COLOROPLASTOS E ESTÔMATOS; • AMIDO COMO CARBOIDRATO DE RESERVA; • PREDOMINANTEMENTE TERRESTRES; • TAMANHOS VARIADOS; A clorofila encontra-se dentro dos plastos (também chamados de cloroplastos). Reino Plantae Reino Plantae Reino Plantae Reino Protista Algas pro*stas (autótrofos) • Euglenophytas • Pyrrophyta • Chrysophyta • Phaeophyta • Rhodophyta • Chlorophyta Protozoários (heterótrofos) • Sarcodina • MasDgophora • Ciliophora • Sporozoa Reino Protista • Eucariontes • Podem ser uni ou pluricelulares • Habitam mares, lagos, rios e ambientes úmidos • Base da cadeia alimentar marinha • Formam o fitoplâncton • Reposição do O2 na atmosfera • Podem viver isoladas ou coloniais Reino Monera Bactérias (heterótrofas) Cianobactérias (autótrofas) • Procariontes • Unicelulares • Apenas ribossomos • Parede celular e membrana plasmáDca Quem são as algas? • O termo algas é aplicado a uma ampla variedade de organismos aquáDcos, de diversas linhagens não diretamente relacionadas umas às outras. • Compõem membros de diferentes Reinos; • Produtores primários mais importantes dos ambientes aquáDcos; • FotossinteDzantes; • Unicelulares ou pluricelulares. ALGAS ü Ambientes de água doce; ü Mar; ü Ambientes com muita umidade. ü Microalgas ü Fitoplâncton ü Peri]ton ü Macroalgas Bentônica Habitats ALGAS FITOPLÂNCTON PROTOZOA PEIXES ZOOPLÂNCTON NUTRIENTES NO2 NO3 PO4 SIO2 BACTÉRIAS MATERIAL DISSOLVIDO E PARTICULADO CO2 Ambiente aquáDco ALGAS Algas do PeriEton ALGAS Algas Bentônicas praia Plataforma conDnental macroalgas ALGAS Algas em costões rochosos ALGAS Principais grupos de algas Cianobactérias (Cyanophyta) Euglenas (Euglenophyta) Dinoflagelados (Dinophyta ) Diatomáceas (Bacillariophyta) Algas verdes (Chlorophyta) Microalgas Macroalgas Algas pardas (Phaeophyta ) Algas vermelhas (Rhodophyta) Algas verdes (Chlorophyta) ALGAS Algas – ancestrais das plantas atuais • Plantas terrestres (que completam seu ciclo de vida inteiramente no ambiente terrestre), são representadas principalmente por briófitas e plantas vasculares. • No entanto, em todos os grupos (com exceção da maioria das plantas com sementes), a presença de água é necessária para a reprodução. • Isso é evidência de que plantas vasculares, e provavelmente as briófitas, derivaram de algas verdes ancestrais. ALGAS Qual foi a provável sequência evolutiva dos vegetais? Algas Verdes (1º) Briófitas (2º) Pteridófitas (3º) Gimnospermas (4º) Angiospermas (5º) ALGAS Cianobactérias (Cyanophyta) • Única alga do Reino Monera • Tem grande distribuição no planeta • Algumas produzem toxinas • Grupo bioindicador de poluição ALGAS Cianobactérias (Cyanophyta) ALGAS Cianobactérias (Cyanophyta) • Reprodução assexuada – biparDção e cissiparidade • Hormogonia • Acinetos ALGAS Unicelular Filamentosas Colonial Chroococcus sp. Oscillatoria sp. Synechococcus sp. ALGAS Euglenophyta • Algas verdes unicelulares flageladas • Presença de clorofilas A e B e carotenóides • Reserva de Paramido; sem parede celular ALGAS Euglenophyta • Maioria dulcícolas • EsDgma: organela fotosensível que orienta o organismo em direção à luz ALGAS Euglenophyta • Video euglena ALGAS Euglenophyta • Video euglena ALGAS Euglenophyta • Reprodução assexuada (divisão binária) • Fotossíntese – ausência de condições: nutrição heterotrófica ALGAS Euglenophyta • Video reproduç ALGAS • Possuem dois flagelos; • Maior ocorrência no plâncton marinho (90%); • FotossinteDzantes ou heterotróficas. Dinoflagelados (Dinophyta ) ALGAS • Produzem marés vermelhas e toxinas v Crescimento excessivo de algas devido ao aumento da temperatura da água ou excesso de sais devido ao despejo de esgoto doméstico Dinoflagelados (Dinophyta ) ALGAS ¢ Cera2um sp. Maré vermelha à Cor vermelha da água: Liberação de substâncias tóxicas que contaminam e matam peixes e moluscos àSer humano: diarréias, problemas respiratórios e cardiovasculares ALGAS • Bioluminescência. • Cistos Bentônicos Dinoflagelados (Dinophyta ) ALGAS Dinoflagelados (Dinophyta ) Bioluminescência • Bioluminescência. • Cistos Bentônicos Dinoflagelados (Dinophyta ) ALGAS Cera2um Peridinium Peridinium Noc2luca Dinoflagelados (Dinophyta ) ALGAS ALGAS ALGAS Algas Pardas - Phaeophyta ALGAS • Algas pluricelulares de cor parda • Presença de clorofilas A e D, Carotenóides e FucoxanDna. • Parede celular com Algina, de onde se extraem – Alginato (usado em modelos odontológicos) – Carragenina (espessante para sorvetes e cremes Algas Pardas - Phaeophyta ALGAS • Podem ser de grande porte: “floresta de litoral” • Podem formar bolsas de ar – Flutuação: Mar de sargaço (Sargassum sp.) Algas Pardas - Phaeophyta ALGAS • “Sequóias dos mares” – Algas com até 100m nas Bahamas. Algas Pardas - Phaeophyta Algas douradas – Chrysophyta (diatomácea) • De coloração dourada • Presença de clorofilas A e C e carotenóides • Reserva de crisolaminarina ALGAS Algas douradas – Chrysophyta (diatomácea) • Parede celular de sílica • As carapaças de organismos mortos depositam-se no fundo do oceano, formando um solo chamado diatomito. Usada em Djolos, abrasivos e polidores, pasta de dentes e dinamite. ALGAS ALGAS ALGAS Algas vermelhas - Rhodophyta • Algas pluricelulares vermelhas • Presença de clorofilas A e D – Ficocianina (azul) e ficoeritrina (vermelho) ALGAS Algas vermelhas - Rhodophyta • Uso na alimentação oriental – algas comesvveis • Fonte de Ágar (substância gelaDnosa) – Meio de cultura para bactérias e fungos – GelaDnas comesvveis e doces ALGAS • Região tropical até as regiões polares; • Maioria marinhas; • Vivem em profundidades de 260 m. Algas vermelhas - Rhodophyta ALGAS Algas vermelhas - Rhodophyta ALGAS Genêro: Acetabularia e Codium Algas verdes - Chlorophyta • Algas verdes (Uni e pluricelulares) • Presença de clorofilas A e B e carotenóides • Reserva de amido ALGAS Genêro: Acetabularia e Codium Algas verdes - Chlorophyta • Reprodução assexuada (divisão binária) • Dulcícolas e Marinhos ALGAS • Atra*vos químicos: atrair anterozóides • clorofila a e b + amido + celulose: alga verde e plantas • Meristema apical, parênquima-plasmodesmos • anterozóides semelhantesà algas verdes e plantas • Esporopolenina-parede dos esporos=pólen de plantas (registro fóssil) • Quebra do envelope nuclear, Fragmoplasto • Similaridades bioquímicas e moleculares oogônio anterídio gametângios Charophyceae - ancestral das plantasAlgas verdes (Chlorophyta) • Grupo mais diversificado; • Coposto por espécies unicelulares e pluricelulares ALGAS Gonium sp. Volvox sp. Hydrodictyon sp. Eudorina sp. Algas verdes (Chlorophyta) ALGAS Ocorrência das algas Algas verdes Algas pardas Algas vermelhas ALGAS Importância das algas • Importante para o Ecossistema: – Formação do fitoplâncton – Sustentam direta e indiretamente as teias alimentares aquáDcas. ALGAS Importância das algas • Atmosfera: – S ão responsáveis por 90% da fotossíntese – São os maiores produtores de oxigênio • Econômica: – Indústria alimenvcia, construção civil e produtos diversos. ALGAS Reprodução de algas • Assexuada – divisão binária – divisão celular – mitose – fragmentação (regeneração do fragmento por mitose) ALGAS → divisão binária Euglenóides e Diatomáceas • duplicação do núcleo • flagelo • divisão longitudinal Reprodução assexuada cloroEceas caroEceas → citocinese Reprodução assexuada – após mitose • Sexuada (dependente de água) • Conjugação / plasmogamia / cariogamia de indivíduos • Alternância de gerações Adaptação à aumenta o número e a diversidade gené*ca da progênie resultante da fecundação Reprodução sexuada Reprodução Diatomáceas Assexuada: mitose e Sexuada: meiose- gamé*ca fecundação mitose meiose meiose valvas haplóide (n) Núcleo GaméDco feminino Auxósporo Zigoto (2n) Anterozóides diplóide (2n) ♀ ♂ Sistemas reproduDvos em plantas • Em plantas com reprodução sexuada, a meiose tem papel importante. Metade do número cromossômico das células do indivíduo adulto mulDcelular. Redução do conteúdo genéDco para 1 em cada célula – em animais formam gametas (espermatozóide e óvulos); em plantas forma esporos. Formação de células haplóides Sistemas reproduDvos em plantas Diferenças entre sistema reproduDvo em animais e sistemas reproduDvos em vegetais. Conceitos básicos ciclos de vida gametas haplóides formados por meiose em um indivíduo diplóide fundem-se para formar zigoto, que após a fecundação dará origem a outro indivíduo diplóide. Conceitos básicos ciclos de vida zigoto faz meiose imediatamente, gerando células haplóides que irão produzir mais células haplóides (ou um indivíduo haplóide), que dará origem a gametas por diferenciação. Conceitos básicos ciclos de vida indivíduo diplóide produz esporos haplóides que ao invés de funcionarem como gametas, dividem-se por mitose, dando origem a indivíduos mulDcelulares haplóides, que produzirão gametas. Mais comum em plantas Reprodução Sexuada – conjugação/plasmogamia/cariogamia CloroEcea (verde) - unicelular plasmogamia conjuga ção Reprodução sexual ocorre quando diferentes Dpos de parentais se juntam, undindo-se primeiro por suas membranas flagelares, depois por um filamento protoplasmáDco (Dpo de conjugação). Os protoplastos das duas células fundem-se (plasmogamia) e ocorre a união de seus núcleos (cariogamia). Uma parede espessa é formada em volta do zigoto diplóide, mantendo-o em dormência. Ocorre a meiose que dá origem a 4 células haplóides (que normalmente se reproduzem assexuadamente). conjugação/plasmogamia/cariogamia (Carofícea) Spirogyra sp. (água doce) a) tubos de conjugação b, c) transferência do conteúdo celular (fecundação, conjugação, plasmogamia) d) cariogamia, formação do zigósporo (parede celular espessa: esporopolenina à sobreviver longo período) à meiose e germinação zigósporo esporopolenina plasmogamia conjugação cariogamia Reprodução Sexuada - alternância de gerações Algas verdes • Meiose-espórica • Alternância de gerações: isomórficas Zoósporos formam gametófito haplóide que produz isogametas haplóides, que se fundem para formar um zigoto diplóide (2n), que dará origem a um novo esporófito. • Meiose-espórica • Alternância de gerações: heteromórficas fig pg 414 Reprodução Sexuada - alternância de gerações Alga parda (Laminaria) Esporófito conspícuo. Zoósporos haplóides e móveis produzidos nos esporângios após a meiose. Dos zoósporos desenvolvem-se gametófitos filamentosos que produzirão anterozóides móveis e oosferas imóveis – fecundação. Reprodução Sexuada - alternância de gerações Alga parda (Fucus) ♀ ♂ • Meiose-gamé*ca (diatomáceas, algas pardas e algas verdes) Indivíduo (2n) receptáculo conceptáculo oosfera meiose Gametângios Água
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