Úvod do systému sinic/cyanobakteriía řas

Úvod do systému sinic/cyanobakterií a řas2. část

RNDr. Bohuslav Uher, Ph.D.

[email protected]

http://www.muni.cz/people/102018

Modulární systém dalšího vzdělávání pedagogických pracovníků JmK v přírodních vědách a informatice CZ.1.07/1.3.10/02.0024

You created this PDF from an application that is not licensed to print to novaPDF printer (http://www.novapdf.com)

http://www.novapdf.com

Bacillariophyceae• Dvoudílná křemitá frustula• Polymer SiO2• Hnědé chloroplasty• Chlorofyly a, c1,c2,c3• Xanthofyly - fukoxantin,

diatoxantin, diadinoxantin• Chrysolaminaran, olej• Pleuronematický bičík -

gamety• Auxospora - zygota• Penátní rozsivky• Raphe• Centrální nodulus• Terminální noduly

• Centrické rozsivky• Epitéka, hypotéka• Pleura• Fibuly (kanálkové můstky)• Portuly (otvory)• Otevřená mitóza• Diplontní životní cyklus!• 25% biomasy Země• Diatomit (křemelina)• 120 mil. let• Ekologie - různé typy

biotopů• Bioindikátory kvality vody



átní

rozsivka (SEM

)R - raphe

CN - centrální nodulus

S - striae



Centrická rozsivka

Stephanodiscus sp.You created this PDF from an application that is not licensed to print to novaPDF printer (http://www.novapdf.com)


Rozsivky – detektory radiace a těžkých kovů (Pb, Cd, Hg)!

Normál

Radiacípoškozené formy



Mikrodílko z fosilních rozsivek



PHAEOPHYCEAE• Hnědé řasy (chaluhy)• Mořská makrofyta• Sladkovodní rody Lithoderma,

Bodanella• Fotoautotrofní řasy• Chlorofyly a, c1,c2,c3• Fukoxantin, violaxantin• Nahý pyrenoid• Chrysolaminaran, manitol, olej• Polyhydrofenoly• Fysody• Organobromidy• Dimetylsulfopropionát• Gametofyt, sporofyt• Rodozměna• Izomorfní, heteromorfní• Izo-, anizo- nebo oogamie

• Feromony (mt+, mt-) - ektokarpen, diktyoten, lamoxiren, fukoseraten

• Pleuronematický bičík (gamety)• Fotoreceptor na bázi bičíku• Stichoblast - stélka• Buněčná stěna: celulóza, algináty,

algínové kyseliny• Mitóza - částečně uzavřená• Plazmodesmy• Meióza - konceptákulum

(unilokulární gametangia)• receptakulum• Plurilokulární gametangia• Zoidy - zoospory• Litorál a sublitorál moří• Fykokoloidy• Dictyotales - ancestrální řád



Izomorfní rodozměna

Zygota

Zoospory

Pleurilokulárnízoosporangium

Unilokulárnímeiosporangium

meióza

meiospory

SPOROFYT

GAMETOFYT

Pleurilokulárnígametangium

zoosporyEctocarpus sp.Pleurilokulární

zoosporangium

gamety

Syngamie



Heteromorfní rodozměna

kauloid

fyloidy

haptery

Gametofyt

Sporofyt

Zoospory

Nereocystis sp.



Fucussp

zygota

SPOROFYT

receptakulum

konceptakulum

anteridium

oogonium

meióza

oosférysperm.

♂

Oogamickýproces

Chybígametofyt

Chybízoospory

Syngamie



Odd.: Heterocontophyta Třída: Phaeophyceae

Řád: Laminariales

Laminaria sp.



Využití chaluh

KosmetikaDoplňková výživa pro člověka a domácí zvířataTablety z chaluh - jodPotravinářský průmyslBiomedicínaFarmacie kys. mannuronová a guluronová



Říše: PLANTAE

Převážně fotoautotrofní organismyPodříše Biliphytae:fykoerytrin, fykocyanin, škrob v plazměPodříše Viridiplantae:Chlorofyl a,b; srostlé tylakoidy (grana, lamely)



Přehled systému PLANTAEPodříše BiliphytaOdd. GlaucophytaOdd. RhodophytaPodříše ViridiplantaeVývojová linie Chlorophytae

Odd. ChlorophytaVývojová linie Streptophytae

Odd. Charophyta

Odd. Anthocerotophyta

Odd. Marchantiophyta

Odd. Bryophyta

Odd. CormophytaYou created this PDF from an application that is not licensed to print to novaPDF printer (http://www.novapdf.com)


GLAUCOPHYTA

Fotoautotrofní druhyJednobuněčné organismyCyanelyFylogenetické vztahy - sinice/cyanobakterieŠkrobMonofyletický původ - srovnání SSU rDNA cyanel



Cyanophora paradoxa

cyanela



Glaucocystis nostochinearum

cyanela



RHODOPHYTABuněčná stěna - polygalaktany (agar, karagen), celulóza jen do 10 %Kalcifikace buněčné stěnyRhodomorfin - glykoprotein účinný při hojení poraněníChlorofyl a, dXanthofyly, zeaxantin, violaxantin, β-karoten, luteinR-fykocyanin, r-fykoerytrin, r-allofykocyaninFykobilizomyŠkrobNahý pyrenoidFloridozid - sacharid, osmoregulaceŽádné bičíky a centrioly!Centripetální cytokineze



Odd.: RhodophytaTřída:

Cyanidiophyceae

Řád: Cyanidiales

Cyanidium sp.

TERMÁLNÍ VODY (56 °C)



Odd.: Rhodophyta Třída: Bangiophyceae Řád: Bangiales

Porphyridium sp.

© orig. Uher B.You created this PDF from an application that is not licensed to print to novaPDF printer (http://www.novapdf.com)


Odd.: Rhodophyta Třída: Bangiophyceae Řád: Bangiales

Porphyra sp.You created this PDF from an application that is not licensed to print to novaPDF printer (http://www.novapdf.com)


Odd.: Rhodophyta Třída: Florideophycidae Řád: Batrachospermales

Batrachospermum sp.



Využití ruduch

Potravinový doplněk - PorphyraFarmacieTechnologické využitíFykokoloidy - agar, karagenAgar (90 °C - čirý 1,5 % roztok, 35 °C - pevný gel)

- Gelidiella, Gelidiopsis, Gelidium, Gracilaria aj.Karagen (nevytváří pevný gel) - Chondrus, Gigartina, Hypnea, Iridea aj.



Země s největší produkcíruduch pro potravinářské účely

na světě



Schéma kultivace ruduchy Porphyra sp. pro potravinářské účely

rostlina - Gametofyt

karposporyvláknitý sporofyt Laboratorní kultivace

Sítě pro pěstování na otevřeném moři

tetrasporangium

tetraspory

mladá stélka

INDOOR kultivace květen - říjenOUTDOOR kultivace

říjen - duben



Akvakultura na sítích - sběr



Akvakultura na sítích - ručnísběr



Sushina přípravu pokrmu se využívají stélky ruduchy Porphyra



CHLOROPHYTA• Fykoplast v mitóze• Slepá vývojová linie• Všechny typy stélek (téměř)• Chlorofyly a, b• β-karoten• Lutein, zeaxantin,

violaxantin, anteraxantin, neoxantin

• Pyrenoid• Stigma v chloroplastu

• Grana nebyla pozorována • Bičíkový aparát 9+2• Tubulin• Dynein (kontraktilní)• Kinetozom• Rhizoplast• Mikrotubulární kořeny• DO-orientace (12/6)• CCW-orientace (11/5)• CW-orientace (1/7)



Odd.: Chlorophyta

Třída: ULVOPHYCE

AE Řád: Codiolales

Ulothrix sp.

mt+ mt-

izogamie

zoosporangia

R!

Zygota

gametangia

Kodiolovéstadium

CCW-polohaZoidy (2-4 bičíky)Rhomboidní šupinyUzavřená mitózaHaplo-diplontní cyklusPseudofilamentyPlazmodesmy chybíCelulóza, mannan, xylan,

rhamnanKodiolové stadium (sporofyt)



bazální buňka vlákna



Sifonokladální stélka

Rhizoidální buňka

Krystalická celulóza

Amorfní arabinogalaktan

Chloroplast s pyrenoidem obaleným dvoudílným škrobovým obalem

Uzavřená mitóza

Haplo-diplontní životní cyklus

Izomorfní rodozměna

CCW-orientace

Odd.: ChlorophytaTřída:

CLADOPHOROPHYCEAEŘád: Cladophorales



Diskovitá nebo vláknitá stélka

Dva systémy rozvětvených vláken

Kinetozom - CCW

Mikrotubuly - 3×2 a 4

Sloupkovitá struktura

Zploštěné zoidy

Fragmoplast

Hematochrom - sekundární karotenoidy a β-karoten

Životní cyklus: haplontní, haplo-diplontní, izomorfický

Meiospory: 2-bičíkaté nebo 4-bičíkaté

Kulovitá zoosporangia

Aerické řasy

Odd.: ChlorophytaTřída: TRENTEPOHLIOPHYCEAE Řád:

Trentepohliales



Habitus -makropohled

Trentepohlia sp.



Odd.: Chlorophyta Třída: Trentepohliophyceae Řád: Trentepohliales

Trentepohlia sp.



Jednobuněčné a vláknité řasy

Nahé zoospory, gamety

Kinetozom - CCW konfigurace

Rhizoplast

Mitóza uzavřená, metacentrické vřeténko

Fykoplast

Asymetrická dělicí rýha (jen ze strany centriol)

Aplanospory, autospory

Často tvoří symbionty v lišejnících

Sladkovodní biotopy

Odd.: ChlorophytaTřída: TREBOUXIOPHYCEAE



Odd.: Chlorophyta Třída: TrebouxiophyceaeŘád: Trebouxiales

Trebouxia sp.You created this PDF from an application that is not licensed to print to novaPDF printer (http://www.novapdf.com)


Trebouxia sp. - lichenizovaná



Bičíkovci, kapsální, kokální, vláknité řasy

Zoospory, spermatozoidy

Kinetozom - CW konfigurace převládá (DO u některých)

Bičíky bez mastigonem, stejně dlouhé

Rhizoplast (centrin)

Chlamys - hydroxyprolin (Chlamydomonas)

Algenan, alkadieny (Botryococcus)

Sporopolenin (Scenedesmus, Pediastrum) - fosilizace

Aplanospory, hemiaplanospory, autospory

Mitoza uzavřená

Kolonie, cenobium

Odd.: ChlorophytaTřída: CHLOROPHYCEAE



Chlamydomonas sp.

bičík

chlamyspyrenoidchloroplast

Odd.: Chlorophyta Třída: Chlorophyceae Řád: Chlamydomonadales



Odd.: Chlorophyta Třída: ChlorophyceaeŘád: Volvocales



Odd.: Chlorophyta Třída: Chlorophyceae Řád: Chlorococcales

Botryococcus sp.© orig. Hájková L.



Botryococcus sp.© orig. Hájková L.



Odd.: Chlorophyta Třída: Chlorophyceae Řád: Chlorococcales

Scenedesmus sp.© orig. Uher B.



„Moderní“ využití řasy Dunaliellasalina

salt

Red cell

Mrtvé moře

Kultury

Karotenoidy

UV-ochranné faktory

Barviva v potravinářství, kosmetice



Využití řasy Chlorella spp.

Lab. kultivace Čistá kultura Kultivace v nádržích

Proteiny

Karotenoidy

Posílení imunity

Léčení ekzémů

Léčení maligních tumorů



Vývojová větev Charophytae, odd.: CHAROPHYTA

Výchozí pro zelené rostliny

Volně žijící bičíkovci

Kokální a vláknité řasy

Přeslenitá vzpřímená stélka

Fragmoplast

Plasmodesmy

Chloroplast s pyrenoidem (škrobová zrnka)

Bičíkový aparát - kinetozom + 60 srostlých mikrotubulů - mnohovrstevnatástruktura (MLS)

Kinetozomy propojeny kontraktilní spojkou

Spájivky - žádná bičíkatá stadia

Zoospory, spermatozoidy

Izogamie, anizogamie, oogamie, konjugace



MESOSTIGMATOPHYCEAEOdd.: Charophyta

Třída: CHAROPHYCEAE Řád: Charales

kauloid

nodus

internodium

fyloid

apikálnímeristém



Chara sp.



Odd.: Charophyta Třída: Charophyceae Řád: Charales

Chara sp.

© orig. Uher B.

oogoniumanteridium - oranžové



anteridium

oogonium



Odd.: Charophyta Třída: Charophyceae Řád: Charales

a-d Nitella spp.You created this PDF from an application that is not licensed to print to novaPDF printer (http://www.novapdf.com)


MESOSTIGMATOPHYCEAEOdd.: Charophyta

Třída: ZYGNEMATOPHYCEAE Řád: Zygnematales

KonjugaceHaplontní vývojový

cyklusZygosporaFragmoplastNemají bičíky!Buněčná stěna -

primární, sekundární



Odd.: Charophyta Třída: Zygnematophyceae Řád: Zygnematales

Mougeotia sp.



Mougeotia sp.




Spirogyra sp.



Spirogyra sp.




Zygnema sp.

© orig. Kopp R.You created this PDF from an application that is not licensed to print to novaPDF printer (http://www.novapdf.com)


Odd.: Charophyta Třída: ZYGNEMATOPHYCEAE Řád: Desmidiales

Closterium sp.



Closterium sp.



Odd.: Charophyta Třída: Zygnematophyceae Řád: Desmidiales

Micrasterias sp.



Micrasterias sp.




Pleurotaenium sp.

© orig. Kopp R.You created this PDF from an application that is not licensed to print to novaPDF printer (http://www.novapdf.com)



Xanthidium sp.



Xanthidium sp.



Využití parožnatek

Dříve v minulosti často jako přírodní hnojivoModelové buňky - studie v cytologii (velké

buněčné organely)Bioindikátory Citlivost na těžké kovy ve voděV akvaristice - produkují feromony, které stimulují

vodní živočichy (ryby) k rozmnožování…



Děkuji za pozornost



Úvod do systému sinic/cyanobakteriía řas

Documents