RODE ALGEN: KENMERKEN, TAXONOMIE, VOORTPLANTING, VOEDING - BIOLOGIE - 2026

De rode algen of Rhodophytas zijn een phylum van organismen die tot het koninkrijk Protista behoren en worden gekenmerkt door een roodachtige kleur vanwege de aanwezigheid in hun cellen van het pigment fycoerythrine.

Het werd in 1901 beschreven door de Oostenrijkse botanicus Richard Von Wettstein. Het is een phylum dat in totaal twee subfielen omvat: Cyanidiophyna en Rhodophytina. De eerste bestaat uit één klas, de tweede uit zes.

Rode algen. Bron: door Budhiargomiko, van Wikimedia Commons

Ze geven de voorkeur aan mariene habitats en spelen zelfs een belangrijke rol bij de vorming van koraalriffen. Sommige ontwikkelen zich met als substraat andere algen of de schelpen van dieren zoals buikpotigen (slakken) of tweekleppige dieren (mosselen, oesters).

De groep rode algen is een van de meest bestudeerde, omdat deze een groot aantal voordelen biedt voor de mens: op het gebied van gezondheid, cosmetica en biotechnologieonderzoek.

Taxonomie

Domein: Eukarya

Koninkrijk: Protista

Rand: Rhodophyte

Algemene karakteristieken

De phylum Rhodophyta vormt een vrij grote en diverse groep organismen die soms ongelijke kenmerken van elkaar hebben.

Vanuit morfologisch oogpunt kunnen deze organismen verschillende verschijningsvormen hebben: boomachtige vertakking, cilindervormig of brede laminae. EN

Onder de eigen structuren van de algen kunnen we de thallus noemen, het lichaam van de algen zelf, en de rhizoïde, een structuur die analoog is aan de wortels van planten.

Evenzo hebben sommige structuren die bekend staan ​​als ranken, waardoor ze zich kunnen hechten aan verschillende elementen van de habitat of aan andere algen.

-Cel structuur

Wat betreft de cellulaire structuur, in deze rand kan worden gevonden van eencellige organismen (gevormd door een enkele cel) tot meercellige organismen (gevormd door meer dan twee cellen).

Hieruit kan worden afgeleid dat er onder de rode algen er enkele zijn die microscopisch klein zijn en andere die extreem groot zijn. Zo erg zelfs dat ze zelfs een lengte bereiken van meer dan een meter

Cellulaire muur

De cellen van dit type algen zijn vergelijkbaar met die van planten, omdat ze een interne structuur hebben die bekend staat als de celwand. Dit bestaat uit een biopolymeer dat bekend staat onder de naam cellulose.

Evenzo hebben cellen een buitenste laag, boven de celwand, die bestaat uit slijmerige koolhydraten. De functie hiervan in cellen is dat de weefsels compact zijn.

Deze cellen zijn niet van elkaar geïsoleerd, maar doordat in bepaalde sectoren de celwand van elke cel nog niet volledig ontwikkeld is, ontstaat er communicatie tussen cellen waardoor er uitwisseling van verschillende stoffen kan plaatsvinden. Dit is een onderscheidend kenmerk van deze groep.

Chloroplasten

Evenzo kunnen we onder de cellulaire organellen die in hun cellen worden aangetroffen, chloroplasten noemen, die in het geval van rode algen een dubbel membraan hebben en waarvan de thylakoïden niet zijn gegroepeerd, zoals in alle planten waarin ze worden aangetroffen. ze groeperen samen en vormen structuren die bekend staan ​​als granas.

Centrioles

Evenzo wordt in cellen de significante afwezigheid van een belangrijk organel in het mitoseproces bij andere levende wezens waargenomen: de centriolen.

Wat betreft de typische cellulaire structuur, kunnen de cellen van de Rhodophyas een enkele kern hebben, maar ook meerkernig zijn.

Pigmenten

Zoals bekend bevinden zich verschillende pigmenten in chloroplasten, waarvan de bekendste chlorofyl is. Chlorofyl type a is te vinden in de chloroplasten die cellen van dit type algen hebben, evenals in carotenoïden en andere aanvullende pigmenten zoals xanthofylen, fycoerythrine en fycocyanine.

De karakteristieke roodachtige kleur van deze algen is te wijten aan het feit dat het groen van het chlorofyl wordt gemaskeerd door fycoerythrine en fycocyanine, omdat deze pigmenten blauw licht absorberen, dat een grotere penetratie in water heeft.

Reserve stof

De cellen van deze algen slaan een stof op die bekend staat als bloemrijk zetmeel, die uniek en exclusief is voor leden van de phylum Rodhophyta.

Dit koolhydraat is een product van het fotosyntheseproces en blijft opgeslagen in je cellen. Opslag vindt plaats in korrels die zijn gerangschikt in het cytoplasma, in de buurt van de chloroplasten.

Mobiliteit

Rhodhophytas zijn sessiele en immobiele organismen. Ze vertonen geen flagella in een van de fasen van hun levenscyclus.

Habitat

De meeste soorten rode algen worden aangetroffen in mariene ecosystemen. Er zijn echter een paar die uniek zijn voor zoetwaterecosystemen. Ze komen vooral voor in gematigde en warme wateren.

Er zijn soorten die calciumcarbonaat kunnen binden, waardoor ze essentiële leden van koraalriffen zijn.

Voeding

Leden van de phylum Rodhophyta zijn autotrofen. Dit betekent dat ze in staat zijn om hun eigen voedingsstoffen te synthetiseren, met name door middel van fotosynthese.

Rode algen voeren zuurstofrijke fotosynthese uit, waarbij water de belangrijkste elektronendonor is, waardoor zuurstof als bijproduct vrijkomt. Dit type fotosynthese bestaat uit twee goed gedifferentieerde fasen: de fotochemische en de biosynthese.

Fotochemische fase

De substraten die nodig zijn om deze fase te laten plaatsvinden zijn water, ADP (Adenosine difosfaat) en NADP (Nicotinamine difosfaat). Tijdens deze fase is het eerste dat gebeurt de opname van zonlicht door chlorofylmoleculen.

Product van de energie die daar vrijkomt, het watermolecuul wordt afgescheiden, de zuurstof komt vrij. Het schenkt ook 2 e ^- die na het passeren van de elektronentransportketen NADPH + H ⁺ genereren .

Biosynthetische fase

De substraten die nodig zijn om deze fase te laten ontstaan ​​zijn: kooldioxide (CO2), ATP en NADPH. Het is ook bekend als de Calvim-cyclus of de Pentoses-cyclus.

Dit is een cyclisch proces waarbij CO2 binnenkomt, evenals ATP en NADP die worden verkregen uit de fosotynthetische fase. In deze cyclus wordt door een reeks reacties de reservestof van de rode algen, het floridian zetmeel, NADP ⁺ en ADP gegenereerd .

Reproductie

Rode algen hebben twee soorten voortplanting: aseksueel en seksueel. Met betrekking tot ongeslachtelijke voortplanting, kan dit gebeuren via twee processen: sporulatie of thallusfragmentatie.

Ongeslachtelijke voortplanting

In het geval van sporulatie worden in elke cel van bepaalde takken monosporen geproduceerd. Elke spore is in staat om een ​​nieuw levend wezen te creëren.

Evenzo wordt bij algen die zich ongeslachtelijk voortplanten door fragmentatie van de thallus (lichaam van de algen), een deel van de algen van het lichaam gescheiden en hieruit kan een volledig functioneel volwassen organisme worden gegenereerd.

Ongeslachtelijke voortplanting is een proces waarbij een ouder nakomelingen produceert die precies hetzelfde zijn als hij, vanuit fysiek en genetisch oogpunt.

Seksuele reproductie

Seksuele voortplanting vindt plaats via een proces dat bekend staat als oogamy. Dit bestaat uit de bevruchting van een vrouwelijke gameet die niet mobiel is, door een mobiele mannelijke gameet.

Zoals te verwachten is, omdat dit een proces van seksuele voortplanting is, vindt uitwisseling van genetisch materiaal tussen beide gameten plaats.

De vrouwelijke gameet van de Rodhophytas is groot en onbeweeglijk, terwijl de mannelijke gameet klein is en wordt meegevoerd door de waterstroom, omdat hij geen flagellum heeft.

De mannelijke gameet, bekend als spermatium, bereikt het vrouwelijke gametangium en bevrucht het. Het heeft een mannelijke gamete-receptorfilament genaamd trichogynie.

Levenscyclus

Om de levenscyclus van rode algen (een van de meest complexe in de natuur) te begrijpen, is het noodzakelijk om twee termen te kennen en te begrijpen:

• Gametofyt: het is de haploïde seksuele generatie (met de helft van de genetische belasting van de soort)
• Sporofyt: het is de diploïde fase (met de volledige genetische lading van de soort) meercellig van algen en planten met cycli met afwisselende generaties.

Als dit eenmaal is vastgesteld, kan worden gezegd dat Rodhophytas twee soorten biologische cycli kan hebben: digenetisch en trigenetisch. Dit hangt af van de complexiteit van de soort.

Spijsverteringscyclus

Het wordt bijvoorbeeld gepresenteerd door de soort Phophyra linearis, een soort roodalg. In dit type cyclus komen twee generaties voor: gametofyt en sporofyt. De eerste is de dominante.

De gametofyt produceert gameten, vrouwelijk en mannelijk. Wanneer bevruchting plaatsvindt, wordt de sporofyt gegenereerd. Dit zal op zijn beurt sporen produceren waaruit na verloop van tijd nieuwe gametofyten zullen ontkiemen.

Het is belangrijk om duidelijk te maken dat zowel de gametofyt als de sporen haploïde zijn, terwijl de sporofyt een diploïde structuur is.

Trigenetische cyclus

In dit type cyclus zijn er drie generaties: carposporofyt, tetrasporen en een gametofyt. De carcosporofyt is diploïde en de tetrasporen en gametofyt zijn haploïde.

De tetrasporfyt produceert via het meioseproces sporen, die vier bij vier zijn gegroepeerd (tetrasporen). Elke spore produceert een gametofyt.

Zoals verwacht genereert elke gametofyt immobiele vrouwelijke gameten en mobiele mannelijke gameten. Deze worden vrijgegeven, terwijl het vrouwtje in de gametofyt blijft.

Levenscyclus van een rode alg (Chondrus crispus). Bron: Chondrus op en.wikipedia, van Wikimedia Commons

Zodra de bevruchting plaatsvindt, wordt een diploïde zygoot gegenereerd, bekend als carposporofyt, die zich ontwikkelt op de vrouwelijke gametofyt. Deze structuur produceert sporen die bekend staan ​​als cascospores, die ontkiemen en de eerste generatie van de cyclus, de tetrasporofyt, voortbrengen.

Toepassingen

Rode algen worden al honderden jaren door mensen gebruikt vanwege de vele voordelen en toepassingen die ze hebben.

Ze zijn een bron van agar

Agar is een geleiachtige stof die op verschillende gebieden wordt gebruikt. In de microbiologie wordt het gebruikt als kweekmedium, op gastronomisch gebied als geleermiddel en in de moleculaire biologie wordt het gebruikt bij het agarosegelelektroforese proces en bij moleculaire uitsluitingschromatografie.

Rode algen bevatten een grote hoeveelheid slijm. Dit zijn de basis voor de productie van agar.

Het proces om de agar te verkrijgen is vrij eenvoudig. Allereerst moeten ze in de zon worden gedroogd. Vervolgens ondergedompeld in heet water met wat alkalische oplossing. Daarna worden ze heel goed gewassen met koud water en wordt zwavelzuur toegevoegd om ze alkaliteit te laten verliezen en natriumhypochloriet om ze witter te maken.

Ze worden twee uur gekookt, waarna het product wordt geëxtraheerd. Dit wordt onderworpen aan een filterproces. Zodra het filtraat is verkregen, wordt het geleerproces uitgevoerd, waarbij het tot verschillende temperaturen wordt afgekoeld. Vervolgens wordt het met hete lucht geperst en gedroogd. Ten slotte wordt het gemalen en gezeefd om verpakt te worden.

Gezondheidsvoordelen

Rode algen zijn een bron van tal van verbindingen die zeer nuttig zijn in de farmaceutische industrie.

Allereerst zijn ze een erkende bron van jodium. Dit is een element dat al jaren wordt gebruikt om aandoeningen van de schildklier, zoals struma, te behandelen.

Evenzo hebben rode algen bewezen antioxiderende en antivirale effecten. In de eerste plaats zijn ze in staat om het negatieve effect van vrije radicalen op cellen te verminderen, naast het stimuleren van de aanmaak van interferon om te vechten tegen virale agentia die het lichaam binnendringen.

Recente studies hebben aangetoond dat rode algen een zekere mate van deelname hebben bij het blokkeren van een enzym dat ingrijpt in het proces van arteriële hypertensie, waardoor deze pathologie onder controle kan worden gehouden.

Evenzo zijn rode algen rijk aan calcium en vitamine K. Calcium is een belangrijk supplement bij het voorkomen van een pathologie die elke dag meer mensen treft: osteoporose. Vitamine K heeft belangrijke eigenschappen die te maken hebben met het bloedstollingsproces en dus bloedingen voorkomen.

Cosmetische industrie

Rode algen worden veel gebruikt in de cosmetische industrie vanwege de componenten en de mogelijke voordelen hiervan.

Zo worden de algen van de Chondrus crispus-soort gebruikt bij de productie van vochtinbrengende, beschermende en verzachtende producten. Evenzo is een andere soort, Gracilaria verrucosa, erg rijk aan agar, die wordt gebruikt bij de productie van verschillende schoonheidsproducten.

Evenzo wordt Asparagopsis armata, een andere soort rode algen, veel gebruikt bij de productie van vochtinbrengende en regenererende producten, evenals in producten voor de gevoelige huid en producten voor kinderen.

Referenties

1. Adl, SM et al. 2012. De herziene classificatie van eukaryoten. Journal of Eukaryotic Microbiology, 59 (5), 429-514
2. Zoetwater, W. (2009). Rhodophyta. Rode algen. Teruggeplaatst van: tolweb.org/Rhodophyta
3. Mouritsen, O. (2013). De wetenschap van rode zeewieren. Teruggeplaatst van: americanscientist.org/article/the-science-of-seaweeds.
4. Quitral, V., Morales, C., Sepúlveda, M. en Shwartz M. (2012). Nutritionele en gezonde eigenschappen van zeewier en zijn potentieel als functioneel ingrediënt. Chileens voedingsmagazine. 39 (4). 196-202
5. Souza B, Cerqueira MA, Martins JT, Quintas MAC, Ferreira AC, Teixeira JA, Vicente AA. Antioxidantpotentieel van twee rode zeewieren van Braziliaanse kusten. J Agric Food Chem 2011; 59: 5589-94.
6. Yoon, Hwan Su, KM Müller, RG Sheath, FD Ott en D. Bhattacharya. (2006). Bepaling van de belangrijkste lijnen van rode algen (Rhodophyta). J. Phycol. 42: 482-492