Tema 10: Heteroconts (2016)

Apunte Catalán
Universidad Universidad Autónoma de Barcelona (UAB)
Grado Biología - 1º curso
Asignatura Botànica
Año del apunte 2016
Páginas 13
Fecha de subida 15/04/2016
Descargas 34
Subido por

Vista previa del texto

Sonia López Pérez Tema 10. Heteroconts 1. Heteroconts Dintre del clade Chromoalveolata trobem uns grups a destacar: els heteroconts.
Dintre del grup d’heteroconts (=Stramenopiles) tenim diferents línies evolutives: bacil·lariofícies (diatomees), feofícies (algues brunes) i oomicets (peronosporomycetes). En negreta tenim els organismes fotosintètics, entre ells tenim els oomicets, que són pseudofongs.
Heteroconts 1.1. Característiques generals Tenen en comú que les seves cèl·lules mòbils tenen sempre dos flagels, un llis i un barbulat, amb pèls que s’anomenen mastigonemes.
Heteroconts = flagels diferents.
De vegades hi ha organismes heteroconts que no tenen aquestes cèl·lules. Moltes vegades definim els grups exclusivament en base a dades genètiques.
1.2. Bacil·lariofícies o diatomees Són un grup d’organismes molt divers, entre 10.000 i 20.000 espècies. Tot i tenir una gran diversitat d’espècies concretes, les seves formes de vida són molt constants, és a dir, són sempre organismes unicel·lulars, com a molt colonials. Sempre són un mateix esquema amb algunes variacions.
1 Sonia López Pérez Tema 10. Heteroconts Les cèl·lules estan embolcallades per una mena de caixes fetes de sílice (SiO2), que és com una mena de vidre. La caixa que envolta la cèl·lula s’anomena frústul, seria l’embolcall o paret.
Com són algues, organismes fotosintètics, tenim com a pigments principals la clorofil·la a i la c, mai clorofil·la b. Com a pigments accessoris tenim carotens (β-carotè) i xantofil·les, que són derivats dels carotens i tenen funcions semblants, són accessoris i prevenen la oxidació, en concret la xantofil·la de les diatomees és la fucoxantina.
La substància de reserva és la crisolaminarina, a diferència dels cianobacteris que usaven el glicogen.
Són molt important per al fitoplàncton. La majoria d’espècies es troben al mar o en ambients humits.
1.2.1.
Morfologia del frústul Trobem de dos tipus:  De simetria radial. Diatomees cèntriques o centrals, tenen forma de pastilla.
 De simetria bilateral. Són pennades o pennals, tenen forma més allargada.
Hi ha diatomees de simetria radial que són més properes a les bilaterals que a altres radials, el caràcter perd força.
2 Sonia López Pérez Tema 10. Heteroconts La cèl·lula té el frústul amb dues valves, una superior i una inferior. La valva superior que encaixa per sobre és la epiteca. La valva que encaixa per sota és la hipoteca. La banda que es dibuixa, el volum o franja que queda al costat del tancament és la pleura. El frústul sempre és ornamental; només en les pennades pot aparèixer un solc central que s’anomena rafe, i trobem uns forats anomenats nòduls. Aquestes estructures estan relacionades amb el moviment (similar al gliding). Totes les diatomees tenen ornamentacions.
1.2.2.
Cicle vital El fet de que les cèl·lules estiguin encapsades en una capsa rígida afecta de manera dràstica a la seva reproducció. Principalment es reprodueixen per fissió binària, reproducció asexual per mitosi. Tenen una limitació, la cèl·lula mare per dividir-se ha de desfer-se del frústul, es divideix en dues cèl·lules, una cèl·lula filla es queda la epiteca i l’altre la hipoteca. Les cèl·lules filles han de fer una nova hipoteca. La cèl·lula filla que hereta la epiteca de la mare fa la hipoteca. La cèl·lula filla que es queda amb la hipoteca, la epiteca serà menor perquè haurà d’encaixar en una hipoteca més gran.
Això provoca que una de les línies es vagi fent cada cop més petita de tal manera que s’arriba al llindar de mida, és aleshores quan s’activa la reproducció sexual per no fer cèl·lules més petites, ja que no ho poden ser. Fan aleshores reproducció sexual.
3 Sonia López Pérez Tema 10. Heteroconts La reproducció sexual en el cas de les diatomees pennals seran dues cèl·lules diploides que fan meiosi per fer gàmetes haploides, en aquest dels quatre nuclis en què es divideix la cèl·lula, tres desapareixen donant lloc només a una cèl·lula o gàmeta haploide que es després del frústul i es fusiona amb un altra gàmeta haploide  fecundació formant un zigot. El zigot tornarà a generar el frústul formant l’auxòspora i creixerà fins a tenir la seva mida de diatomea normal. La reproducció apart de servir per a crear més descendents serveix per a tornar a assolir la mida normal. Aquest tipus de reproducció només existeix en les diatomees pennals. En aquestes diatomees pennals no tenen cèl·lules flagel·lades, els gàmetes són de tipus ameboide, són heteroconts perquè només tenen una reminiscència en els espermatozous de les diatomees radials. La reproducció sexual té a veure amb les formes de resistència, quan les condicions són dolentes, les algues eucariòtiques fan reproducció sexual i el zigot actua com a espora, però en les diatomees el zigot no té funció de resistència, són una petita variació per reassolir la mida original  pennades cas particular 1.2.3.
Diversitat Trobem des de diatomees unicel·lulars fins a colònies amb moltes formes diferents.
1.2.4.
Ecologia També fan blooms, poden fer creixements desmesurats. També n’hi ha que generen toxines, com per exemple la Pseudo-nitzschia, que fan una toxina que quan algun organisme la ingereix roman en l’organisme i provoca la síndrome amnèsica, si algun altre organisme es menja al que té la toxina, queda enverinat també.
Pseudo-nitzschia és una diatomea que produeix àcid domoic, una toxina que s’acumula als mariscs (també en anxoves i sardines) i que en ser ingerida causa la síndrome amnèsica (ASP, amnesic shellfish poisoning), que provoca pèrdua de memòria, lesions al cervell i, fins i tot, la mort.
4 Sonia López Pérez Tema 10. Heteroconts 1.2.5.
Aplicacions o usos Sobretot la diatomita, una roca sedimentària d’origen biogènic. La diatomita fòssil té una gran capacitat d’adsorció, és a dir, que és molt útil per fer-la servir com a filtre ja que les impureses es queden adherides a la roca. Són explotades de forma industrial.
Important per fer la dinamita, permeten estabilitzar la glicerina. Es fa servir com a insecticida, actua de manera mecànica, les roques estan formades per petits cristalls de vidre, la pols de la roca, quan els insectes se la mengen els trenca per dintre o els travessen les articulacions i moren. També s’usa en filtres en la indústria cervesera, vinícola i per altres líquids, com abrasiu en dentrífics i netejametalls, en la fabricació de dinamita (estabilitzen la nitroglicerina), per aïllament en calderes i alts forns, com a insecticida i com a fertilitzant.
1.2.6.
 Resum diatomees Els Heteroconts formen un grup d'organismes que ve caracteritzat per la presència de cèl·lules amb flagels tripartits o, el que és el mateix, barbulats i dotats de mastigonemes. Habitualment els flagels són heterocontes. Aquí s'inclouen organismes "algals" com les diatomees i les feofícies, i organismes “fúngics” com els oomicots.
 Les diatomees o bacil·lariofícies, junt amb les feofícies, pertanyen al grup dels heteroconts.
 Les diatomees són un grup molt divers d'algues, típicament unicel·lulars, part constituent essencial del fitoplàncton marí i del dulciaqüícola.
 Tenen clorofil·les a i c, xantofil·les específiques, cloroplasts amb quatre membranes  Només trobem flagels en els espermatozoides de les diatomees anomenades cèntriques. Per tant, les cèl·lules vegetatives no són flagel·lades.
 La coberta o paret cel·lular s'anomena frústul, constituïda per sílice, formada per dues peces (epiteca i hipoteca), i dotada de tota una sèrie d'ornamentacions i elements.
 Segons la simetria del frústul distingim un mínim de dos tipus de diatomees, les centrals o cèntriques amb simetria radial, i les pennals o pennades amb simetria bilateral.
 Durant el cicle vital, una de les diatomees filles va perdent mida en cada divisió mitòtica. Quan arriben a un mínim biològicament inviable han de reproduir-se sexualment per tal de formar una estructura derivada del zigot, anomenada auxòspora, per tal de recuperar la mida al màxim del 100% original.
5 Sonia López Pérez Tema 10. Heteroconts  Les diatomees amb rafe tenen capacitat de moviment.
 Algunes diatomees (del gènere Pseudo-nitzschia) formen blooms o marees roges tòxiques, responsables de la síndrome amnèsica o ASP.
 La diatomita és una roca formada per fòssils de diatomees marines, de gran utilitat en la indústria.
*les diatomees tenen uns cloroplasts d’origen d’una endosimbiosi secundària, així com les algues brunes. El cloroplast tindrà en concret 4 membranes.
1.3. Feofícies (algues brunes) Al voltant de 1500 espècies. A diferència de les diatomees, tenim menys espècies i moltes morfologies (des d’algues filamentoses fins a algues parenquimàtiques). Pel que fa als pigments fotosintètics, tenen clorofil·les a i c, xantofil·les de colors groguencs, marronosos…fucoxantina i β-carotè. Com a substància de reserva tenen la laminarina.
Tenen gàmetes i espores biflagel·lades, són heterocontes, en zoòspores i espermatozoides. A la paret cel·lular tenen principalment cel·lulosa i polisacàrids anomenats ficocol·loides (qualsevol substància que té origen en una alga i té un aspecte gelatinós), dintre de les algues brunes, els ficocol·loides més importants són els alginats, polisacàrids que retenen aigua. A les seves parets, algunes tenen carbonat de calci com per exemple els mol·luscs, els cargols, per tant el que dóna el carbonat càlcic és rigidesa, però a l’alga no li dóna una rigidesa prou important.
Gran diversitat d’ordres.
1.3.1.
Morfologia Trobem des d’algues que fan pocs centímetres fins algues que fan molts metres. Hi ha algues filamentoses que poden ser o no ramificades, tenim algues pseudoparenquimàtiques, i algues parenquimàtiques amb teixits veritables fins a un nivell de complexitat tan alt que tenen vasos conductors, tenen pneumatòfors, etc.
Tenen reproducció asexual (per fragmentació o espores que poden ser aplanòspores o zoòspores) i asexual (isogàmia, anisogàmia i oogàmia).
6 Sonia López Pérez Tema 10. Heteroconts Tenen gairebé tots els cicles possibles:  Monogenètics. Són diploides  Digenètics. Poden tenir un cicle diplohaploide amb alternança de generacions que pot ser isomòrfic o heteromòrfic.
1.3.2.
Ecologia i distribució Pel que fa a l’ecologia, són bentòniques, estan agafats a un substrat. Principalment són marines i sobretot les trobem en mars freds com a l’atlàntic o al pacífic. Sobretot estan adaptades a la vida en zones intermareals, és a dir, viuen en una franja que en funció de les marees poden quedar submergides o no en una part del dia, per això tenen ficocol·loides, per estar hidratades quan la marea es retira de tal manera que no es deshidratin.
1.3.3.
1.3.3.1.
Diversitat d’algues Dictiotals Es troben en mar càlids com per exemple el mar mediterrani. És l’únic ordre que es troba al mar mediterrani principalment. Sempre tenen tal·lus parenquimàtic. Tenen cicles digenètics isomòrfics. El tal·lus té dues capes cel·lulars externes, corticals i una interna incolora. Tenen un creixement apical (Dictyota) o intercalar (Padina).
Cicle digenètic: dues generacions adultes, una haploide, el gametòfit, que farà gàmetes per reproduir-se (gàmeta femení gran immòbil i gàmeta masculí petit i mòbil)  fecundació zigot diploide que per reproduir-se farà espores.
Parlem de cicle digenètic isomòrfic perquè l’individu diploide i l’haploide són indistingibles morfològicament, són idèntics.
7 7 Sonia López Pérez Tema 10. Heteroconts Sorus  agrupació d’esporangis. Quan parlem d’esporangis té espores, quan parlem d’anteridis són gametangis masculins i d’oogonis, gametangis femenins.
Exemples particulars:  Dictyota dichotoma. Alga laminar, li agraden llocs submergits. Es troben al nord de la península. Es divideix sempre de manera dicotòmica, és a dir, que es divideixen de dos en dos branques però sempre iguals. Algues parenquimàtiques.
La divisió o creixement de l’alga és per meristemes apicals, que estan a la punta de l’alga. La cèl·lula es divideix en dos donant lloc a dues branques, i la seva cèl·lula apical es torna a dividir en dos i així successivament. Té un còrtex que és la part assimiladora formada per cèl·lules fotosintètiques. També té un parènquima de reserva que serveix de magatzem.
 Padina pavonica. és un alga que té forma de ventall. És una de les poques que està calcificada, té carbonat de calci a la seva paret. Les línies a sobre de la làmina són trossos o capes calcificades alternades amb capes sense calcificar. No és rígida tot i tenir carbonat càlcic. És típicament mediterrània. El seu creixement és intercalar, els meristemes es troben dintre de la làmina. Tenen esporangis i 8 Sonia López Pérez Tema 10. Heteroconts gametangis. Té una característica particular, els gametòfits són rars de trobar, els que més es troben al mar són esporòfits.
1.3.3.2.
Ordre dels laminarials Distribuït molt àmpliament. Generalment es troben en mars freds i zones intermareals.
El tal·lus sempre és parenquimàtic, el tal·lus sempre és veritable. El creixement és intercalar. Hi ha dos meristemes que fan créixer l’alga un en longitud i l’altre en amplada. El cicle biològic és digenètic heteromorf. La reproducció sexual també és oogàmia com en els dictiotals.
Tenen una estructura més complexa, tenen parts diferenciades: el fil·loide, que és una làmina, in tros que recorda a una tija que s’anomena cauloide, i finalment, l’estructura que serveix a l’alga per ancorar-se al substrat, que és el rizoide. NO SÓN NI FULLES NI TIGES NI ARRELS, SÓN FALSES FULLES, FALSES TIGES I FALSES ARRELS. Els rizoides només fixen, no absorbeixen, l’alga absorbeix per tot el cos. Creixement intercalar que es localitza entre el cauloide i el fil·loide.
9 Sonia López Pérez Tema 10. Heteroconts Cicle digenètic heteromòrfic, l’alga gran es l’esporòfit és la generació diploide; el gametòfit està molt reduir, és un filament molt petit que fa gàmetes. Les espores de l’esporòfit diploide fetes per meiosi s’alliberen al medi fins arribar a un medi apte on germinen per donar una filament, una gametòfit haploide que forma gàmetes i fecundaran quan es trobin en el medi formant un zigot que per mitosi anirà creixement per donar lloc a l’esporòfit.
Són tan complexes que han desenvolupat una mena de sistema conducte intern que els permet moure substàncies per l’interior de l’alga. Hi ha algues que formen els Kelps, són 3 famílies, els Nereocystis, Macrocystis pyrifera, Lessonia sp O “Kelp”.
Les algues per mantenir-se dretes fan pneumatòfors, que són òrgans plens d’aire, són com bosses d’aire que permeten que l’alga suri i es mantingui dreta, no és exclusiu de les laminarials, n’hi ha d’altres algues brunes que també tenen pneumatòfors.
10 Sonia López Pérez Tema 10. Heteroconts És típicament atlàntic, només hi ha una espècie mediterrània, la Laminaria rodriguezii.
Respecte als seus usos, són grans, aparents, l’home els ha usat principalment com a Kombú. També s’han usat com gels o gelatines que es posen en productes que es mengen cada dia. Són totes les E- del 400 al 405 (alginats), són gelatines.
Els alginats:  Representen més del 10% de la biomassa de l’alga.
 Els alginats són utilitzats com a espessants, estabilitzants (E400 = àcid Algínic) i emulsionants en:  Indústria química: o Elaboració de productes relacionats amb l’higiene personal (pasta de dents, xampú, sabons, locions d'afaitar, etc).
o Elaboració de productes industrials (tints, pintures, per mantenir els pigments en suspensió).
 Indústria farmacèutica: o Espessants de xarops, emulsions, cremes, o excipients.
o Elaboració de píndoles saciants per a dietes hipocalòriques, doncs els alginats redueixen el pH àcid de l'estómac i generen sensació de plenitud.
 Indústria alimentària: o Potenciadors de la cremositat dels aliments (propietats gelificants) en melmelades, gelats, batuts, farciments d’olives, gelatines, etc.
o 1.3.4.
 Estabilitzants de l’escuma de la cervesa.
Resum Les Feofícies o algues brunes són algues majoritàriament marines, amb morfologia tal·lofítica que va des de la filamentosa fins la parenquimàtica i, és amb aquesta última on han assolit un èxit evolutiu notable on algunes espècies han adquirit dimensions considerables.
 Són algues més pròpies de la zona intermareal.
 Pertanyen a la línia marró d’algues, amb clorofil·les a i c, fucoxantina com a xantofil·la característica, i cloroplasts amb 4 membranes.
 Són algues oògames.
 Tenen zoòspores i espermatozoides heterocontes.
 La seva paret cel·lular conté cel·lulosa i ficocol·loides tan interessants com els alginats.
11 Sonia López Pérez Tema 10. Heteroconts  Els membres de l’ordre de les Dictiotals tenen un cicle diplohaploide amb alternança de generacions isomòrfica amb meiòspores sense flagels.
 Les espècies de l’ordre de les Laminarials tenen un cicle diplohaploide amb alternança de generacions heteromòrfica amb absolut domini de l’esporòfit i meiòspores flagel·lades.
 Aquestes algues tenen una gran importància econòmica pels seus usos i aplicacions, gràcies, sobretot als alginats que s’extreuen de les seves parets.
1.4. Oomicets No són fotosintètics, no tenen cloroplast de cap tipus però tenen molts caràcters que fan que externament semblin més fongs que algues, entre ells, cos filamentós (que sense cloroplast s’associen a hifes), formen esporangis com els fongs, i s’alimenten per lisotròfia. En el seu cicle necessiten aigua.
Es caracteritzen perquè tenen el cos vegetatiu format per filaments o hifes cenocítiques, que no tenen tabics o septes.
A l’extrem de les hifes es formen esporangis, on es diferencien les zoòspores heteroconts.
12 Sonia López Pérez Tema 10. Heteroconts La diferencia dels esporangis d’aquests amb els fongs reals és que en els fongs no hi ha espores flagel·lades, però aquestes algues tenen espores biflagel·lades. A més a la seva paret tenen cel·lulosa, no quitina com els fongs.
Dintre dels oomicets tenim tres grups:  Ordre dels saprolegnials. Poden ser aquàtic, subaquàtics o terrestres, però depenen de l’aigua per dispersar les zoòspores. Alguns són saprobis, degraden matèria orgànica originada al medi aquàtic o incorporada a aquest (cadàves d’invertebrats, restes de plantes, algues, etc). D’altres són paràsites com la Aphanomyces astaci que es carrega a moltes espècies autòctones de crancs, o fins i tot hi ha paràsites de peixos com la la Saprolegnia parasítica, que causa problemes en les piscifactories i aquaris.
 Ordre dels peronosporals i pitials. La majoria terrestres. Són importants perquè són paràsits de plantes superiors i afecten plantes que cultivem, sobretot les parts aèries (Peronosporals) o també les subterrànies (Pitials). Una espècie de les Peronosporals molt coneguda és la Plasmopara vitícola que parasita la vinya i la fa malbé. Un altre exemple però de Pitial és la Phytoptora infestans, que parasita la patata, afecta tant a les fulles com als tubercles de la patatera causant molts problemes econòmics i socials.
13 ...

Comprar Previsualizar