ЧЕРВЕНИ ВОДОРАСЛИ: ХАРАКТЕРИСТИКИ, ТАКСОНОМИЯ, ВЪЗПРОИЗВЕЖДАНЕ, ХРАНЕНЕ - БИОЛОГИЯ - 2025

На червени водорасли или Rhodophytas са тип на организми, принадлежащи на Protista се характеризират с червеникав цвят поради наличието в техните клетки на фикоеритрин на пигмент.

Той е описан през 1901 г. от австрийския ботаник Ричард Фон Ветщайн. Това е тип, който включва общо две подфили: Cyanidiophyna и Rhodophytina. Първият се състои от един клас, докато вторият - шест.

Червени водорасли. Източник: От Budhiargomiko, от Wikimedia Commons

Те предпочитат морските местообитания, дори играят важна роля за формирането на коралови рифове. Някои развиват приемането като субстрат на други водорасли или черупките на животни като гастроподи (охлюви) или двучерупчести (миди, стриди).

Групата на червените водорасли е една от най-изследваните, тъй като предоставя голям брой ползи за хората: в областта на изследванията за здравето, козметиката и биотехнологиите.

таксономия

Домейн: Еукария

Царство: Протиста

Край: родофит

Основни характеристики

Типът Rhodophyta представлява доста голяма и разнообразна група от организми, които понякога имат различни характеристики един от друг.

От морфологична гледна точка тези организми могат да имат различен вид: дървовидни разклонения, цилиндрични или широки пластини. И

Сред собствените структури на водораслите можем да споменем талуса, който е тялото на самите водорасли, и ризоида, който е структура, аналогична на корените на растенията.

По същия начин някои имат структури, известни като тенджери, които им позволяват да се прикрепят към различни елементи от местообитанието или към други водорасли.

-Структура на клетките

По отношение на нейната клетъчна структура, в този ръб може да се намери от едноклетъчни организми (образувани от една клетка), до многоклетъчни организми (образувани от повече от две клетки).

От това може да се заключи, че сред червените водорасли има някои, които са микроскопични и други, които са изключително големи. Толкова, че дори достигат дължина, която надвишава един метър

Клетъчна стена

Клетките от този вид водорасли са подобни на тези на растенията, тъй като имат вътрешна структура, известна като клетъчната стена. Това е съставено от биополимер, известен с името целулоза.

По същия начин клетките имат външен слой над клетъчната стена, който е съставен от муцилагинозни въглехидрати. Функцията на тези в клетките е, че тъканите са компактни.

Тези клетки не са изолирани една от друга, но тъй като в определени сектори клетъчната стена на всяка клетка не е напълно развита, това води до установяване на комуникация между клетките, чрез която може да има обмен на различни вещества. Това е диференциална характеристика на тази група.

хлоропласти

По подобен начин сред клетъчните органели, намиращи се в клетките им, можем да споменем хлоропласти, които в случая на червените водорасли имат двойна мембрана и чиито тилакоиди не са групирани, както при всички растения, в които се намират. те се групират заедно, образувайки структури, известни като гранати.

центриола

По същия начин в клетките се наблюдава значителното отсъствие на важен органел в процеса на митоза при други живи същества: центриолите.

По отношение на типичната клетъчна структура, клетките на Rhodophyas могат да представят едно ядро, както и да бъдат многоядрени.

Пигменти

Както е известно, различни пигменти са разположени в хлоропластите, най-известният е хлорофил. Хлорофил тип a може да бъде открит в хлоропластите, които клетките от този вид водорасли имат, както и каротеноидите и други допълнителни пигменти като ксантофили, фикоеритрин и фикоцианин.

Характерният червеникав цвят на тези водорасли се дължи на зеленото на хлорофила, маскиран от фикоеритрин и фикоцианин, тъй като тези пигменти абсорбират синя светлина, която има по-голямо проникване във вода.

Резервно вещество

Клетките на тези водорасли съхраняват вещество, известно като флоридно нишесте, което е уникално и изключително за членовете на тила Rodhophyta.

Този въглехидрат е продукт на процеса на фотосинтеза и остава съхраняван във вашите клетки. Съхраняването става в гранули, подредени в цитоплазмата, в близост до хлоропластите.

подвижност

Родофитите са седалищни и неподвижни организми. Те не представят жгутици в нито една от фазите на жизнения си цикъл.

Среда на живот

Повечето видове червени водорасли се срещат в морските екосистеми. Има обаче няколко уникални за сладководни екосистеми. Те са особено изобилни в умерени и топли води.

Има видове, които имат способността да свързват калциев карбонат, което ги прави основни членове на кораловите рифове.

хранене

Членовете на тила Rodhophyta са автотрофи. Това означава, че те са способни да синтезират собствените си хранителни вещества, по-специално чрез процеса на фотосинтеза.

Червените водорасли извършват кислородна фотосинтеза, където водата е основният донор на електрон, като по този начин се отделя кислород като страничен продукт. Този тип фотосинтеза се състои от два добре диференцирани етапа: фотохимичният и биосинтетичният.

Фотохимичен етап

Субстратите, необходими за провеждането на тази фаза, са вода, ADP (аденозин дифосфат) и NADP (никотинамин дифосфат). По време на този етап първото нещо, което се случва, е усвояването на слънчевата светлина от молекулите на хлорофила.

Продукт на енергията, която се отделя там, молекулата на водата се отделя, кислородът се освобождава. Той също така дарява 2 e ^- които след преминаване през електронната транспортна верига генерират NADPH + H ⁺.

Биосинтетичен етап

Субстратите, необходими за настъпването на този етап са: въглероден диоксид (CO2), ATP и NADPH. Известен е още като цикъл на Калвим или цикъл на пентозите.

Това е цикличен процес, в който влиза CO2, както и ATP и NADP, получени от фозотинтетичния стадий. В този цикъл чрез поредица от реакции се генерира резервното вещество на червените водорасли, флоридиевото нишесте, NADP ⁺ и ADP.

репродукция

Червените водорасли имат два вида размножаване: асексуално и сексуално. Що се отнася до асексуалното възпроизвеждане, то може да се извърши чрез два процеса: спорулация или фрагментация на тала.

Безполово размножаване

В случай на спорулация, моноспорите се произвеждат във всяка клетка на определени клонове. Всяка спора е способна да създаде ново живо същество.

По същия начин, в водораслите, които се размножават асексуално чрез раздробяване на тала (тялото на водораслите), част от водораслите се отделя от тялото и от това може да се генерира напълно функционален възрастен организъм.

Асексуалното възпроизвеждане е процес, при който родител произвежда потомци точно като него, от физическа и генетична гледна точка.

Полово размножаване

Сексуалната репродукция се осъществява чрез процес, известен като оогамия. Това се състои в оплождането на женска гамета, която не е подвижна, от мобилна мъжка гамета.

Както може да се очаква, тъй като това е процес на сексуално възпроизвеждане, става обменът на генетичен материал между двете гамети.

Женската гамета на Rodhophytas е голяма и неподвижна, докато мъжката гамета е малка и се движи, носена от водния ток, тъй като няма фланела.

Мъжката гамета, известна като сперматиум, достига до женския гаметаний и го опложда. Има мъжка гаметна рецепторна нишка, наречена трихогиния.

Кръговат на живота

За да се разбере жизненият цикъл на червените водорасли (един от най-сложните в природата), е необходимо да се знаят и разбират два термина:

• Гаметофит: това е хаплоидното сексуално поколение (с половината от генетичното натоварване на вида)
• Спорофит: това е диплоидната фаза (с пълното генетично натоварване на вида) многоклетъчна от водорасли и растения, които имат цикли с редуващи се поколения.

След като това бъде установено, може да се каже, че Rodhophytas може да има два вида биологични цикли: дигенетичен и тригенетичен. Това зависи от сложността на вида.

Храносмилателен цикъл

Представя се например от вида Phophyra linearis, вид червени водорасли. В този тип цикъл се срещат две поколения: гаметофит и спорофит. Първият е доминиращият.

Гаметофитът произвежда гамети, женски и мъжки. Когато настъпи оплождане, се генерира спорофитът. Това от своя страна ще произведе спори, от които с времето ще покълнат нови гаметофити.

Важно е да се изясни, че и гаметофитът, и спорите са хаплоидни, докато спорофитът е диплоидна структура.

Тригенетичен цикъл

В този тип цикъл има три поколения: карпоспорофит, тетраспори и гаметофит. Каркоспорофитът е диплоиден, а тетраспорите и гаметофитът са хаплоидни.

Тетраспорфитът чрез процеса на мейоза произвежда спори, които са групирани четири по четири (тетраспори). Всяка спора произвежда гаметофит.

Както се очаква, всеки гаметофит генерира неподвижни женски гамети и подвижни мъжки гамети. Те се освобождават, докато женската остава в гаметофита.

Жизнен цикъл на червена водорасла (Chondrus crispus). Източник: Chondrus от en.wikipedia, от Wikimedia Commons

След като настъпи оплождане, се генерира диплоидна зигота, известна като карпоспорофит, която се развива върху женския гаметофит. Тази структура произвежда спори, известни като каскоспори, които покълват и произхождат от първото поколение на цикъла - тетраспорофит.

Приложения

Червените водорасли се използват от хората от стотици години, поради многото ползи и употреби, които имат.

Те са източник на агар

Агарът е желатино вещество, което се използва в различни области. В микробиологията се използва като културална среда, в гастрономичната област като желиращ агент, а в молекулярната биология се използва в процеса на електрофореза в агарозния гел и в хроматография с молекулно изключване.

Червените водорасли съдържат голямо количество слуз. Това са основата за производството на агар.

Процесът за получаване на агар е доста прост. На първо място, те трябва да бъдат изсушени на слънце. Впоследствие се потопява в гореща вода с малко алкален разтвор. След това те се измиват много добре със студена вода и се добавя сярна киселина, за да загубят алкалност и натриев хипохлорит, за да ги избелят.

Готвят се два часа, в края на които продуктът се извлича. Това се подлага на процес на филтриране. След като се получи филтратът, се извършва процесът на желиране, охлаждането му до различни температури. След това се пресова и изсушава с помощта на горещ въздух. Накрая се смила и пресява, за да се опакова.

Ползи за здравето

Червените водорасли са източник на множество съединения, които са много полезни във фармацевтичната индустрия.

На първо място, те са признат източник на йод. Това е елемент, който се използва от години за лечение на състояния на щитовидната жлеза, като гуша.

По същия начин, червените водорасли имат доказано антиоксидантно и антивирусно действие. На първо място, те са способни да намалят отрицателния ефект на свободните радикали върху клетките, в допълнение към стимулирането на производството на интерферон, за да се борят срещу вирусни агенти, които влизат в тялото.

Последните проучвания показват, че червените водорасли имат определена степен на участие в блокирането на ензим, който се намесва в процеса на артериална хипертония, като по този начин успява да контролира тази патология.

По същия начин, червените водорасли са богати на калций и витамин К. Калцият е важна добавка за предотвратяване на патология, която засяга всеки ден повече хора: остеопороза. Витамин К има важни свойства, които имат връзка с процеса на съсирване на кръвта и по този начин предотвратяват кървенето.

Козметична индустрия

Червените водорасли са широко използвани в козметичната индустрия поради неговите компоненти и потенциалните ползи от тях.

Например водораслите от вида Chondrus crispus се използват при производството на овлажняващи, защитни и смекчаващи продукти. По същия начин, друг вид, Gracilaria verrucosa, е много богат на агар, който се използва при производството на различни продукти за красота.

По същия начин Asparagopsis armata, друг вид червени водорасли, се използва широко при производството на хидратиращи и регенериращи продукти, както и в продукти за чувствителна кожа и продукти за деца.

Препратки

1. Adl, SM и др. 2012. Преработената класификация на еукариотите. Journal of Eukaryotic Microbiology, 59 (5), 429-514
2. Сладководни, W. (2009). Водорасли. Червени водорасли. Получено от: tolweb.org/Rhodophyta
3. Муритен, О. (2013). Науката за червените морски водорасли. Получено от: americanscientist.org/article/the-science-of-seaweeds.
4. Quitral, V., Morales, C., Sepúlveda, M. and Shwartz M. (2012). Хранителни и здравословни свойства на морските водорасли и потенциалът му като функционална съставка. Чилийско списание за хранене 39 (4). 196-202
5. Souza B, Cerqueira MA, Martins JT, Quintas MAC, Ferreira AC, Teixeira JA, Vicente AA. Антиоксидантен потенциал на две червени морски водорасли от бразилските брегове. J Agric Food Chem 2011; 59: 5589-94.
6. Yoon, Hwan Su, KM Müller, RG Sheath, FD Ott и D. Bhattacharya. (2006 г.). Определяне на основните линии на червените водорасли (Rhodophyta). J. Phycol. 42: 482-492