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Lezione 4 IV – Le Alghe BOTANICA SISTEMATICA Alessandro Petraglia.

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Presentazione sul tema: "Lezione 4 IV – Le Alghe BOTANICA SISTEMATICA Alessandro Petraglia."— Transcript della presentazione:

1 Lezione 4 IV – Le Alghe BOTANICA SISTEMATICA Alessandro Petraglia

2 Sistematica Glaucophyta Rhodophyta Chlorophyta Euglenophyta Dinophyta Cryptophyta Chlorarachniophyta Haptophyta Heterokontophyta Bryophyta Pteridohyta Spermatophyta Tipo di organizzazione Alghe procariote Taxon Archaea Bacteria Eucarya Procarioti Eucarioti autotrofi eterotrofi autotrofi, in parte eterotrofi secondari eterotrofi e simbiontici Funghi chitinosi Licheni Funghi mucillaginosi Cyanobacteria Prochlorophyta Myxomycota Oomycota Acrasiomycota Eumycota Embriofite Cormofite Piante verdi terrestri Alghe eucariotiche

3 Cryptophyta CRYPTOPHYTA I rappresentanti di questa divisione (circa 120 specie suddivise in 12 generi) sono organismi flagellati (marini e dacqua dolce) con livello di organizzazione monadale salvo poche eccezioni (capsale e tricale) Le cellule asimmetriche flagellate che caratterizzano la maggior parte delle specie sono prive di parete cellulare e possiedono solo una PELLICOLA costituita da PLACCHE PROTEICHE RETTANGOLARI o POLIGONALI Chilomonas Cryptomonas

4 Cryptophyta Allestremità anteriore si trovano 2 flagelli di lunghezza poco diversa, con ciglia disposte in due serie sul flagello più lungo e in ununica serie sul più corto I flagelli sono per lo più orientati in avanti, ma raramente decorrono lungo il corpo e sono rivolti allindietro. Essi si originano da due punti molto vicini tra loro situati al di sopra di una profonda cripta rivestita da EIECTOSOMI

5 Cryptophyta I cloroplasti presentano una colorazione variabile tra il blu, il verde e, talvolta, il rosso. Le ficobiline NON sono contenute in FICOBILISOMI, ma riempiono tutta la cavità tilacoidale. I tilacoidi sono semplicemente appaiati (leggermente più evoluti che nelle Rhodophyta?) Clorofille a e c e -carotene Diatoxantina Ficobiline La principale sostanza di riserva è lAMIDO che viene depositato nel PIRENOIDE La riproduzione asessuata avviene tramite scissione longitudinale La riproduzione sessuale NON è nota

6 Cryptophyta Linterpretazione dei cloroplasti come organuli appartenenti ad eucarioti endosimbionti fortemente ridotti, provenienti dalla linea delle Rhodophyta, è confermata dalla presenza di nuclei cellulari residui, detti NUCLEOMORFI

7 Chlorarachniophyta CHLORARACHNIOPHYTA Si tratta di una divisione molto piccola, comprendente due generi ciascuno con ununica specie, ma è molto significativa in quanto i plastidi sono circondati da 4 membrane e, come nelle criptofite, racchiudono un NUCLEOMORFO che può venire interpretato come il residuo nucleare di un endosimbionte fotoautotrofo eucariotico Le specie di questa divisione vivono in associazione con le alghe marine sifonali dei mari caldi Il NUCLEOMORFO fu scoperto nel 1984

8 Chlorarachniophyta I cloroplasti, verdi e voluminosi, contengono tilacoidi impilati in grana. Il numero di tilacoidi varia tra 2 e 6. Clorofille a e b e -carotene

9 Rhodophyta RHODOPHYTA Le Rhodophyta sono alghe di colore da rosso vivo fino a violetto, rosso-porpora, rosso-bruno, raramente anche verde-blu o verde-oliva Mancano forme o stadi flagellati ed organismi unicellulari esistono solo nelle Bangiophycidae, un gruppo relativamente isolato dal punto di vista filogenetico I talli di queste alghe sono prevalentemente tricali o pseudoparenchimatici Mikamiella ruprechtianaPlocamiumDelesseria Delesseria sanguinea

10 Rhodophyta I cloroplasti sono circondati da 2 membrane non collegate con il reticolo endoplasmatico. I tilacoidi non sono riuniti in gruppi o pile, ma sono distanziati a distanze regolari come nei Cianobacteria o nelle Glaucophyta. Una lamella tilacoidale circonda il cromatoforo e le altre lamelle Clorofille a e d -carotene Luteina e Zeaxantina Ficobiline Come sostanze di riserva viene accumulato soprattutto AMIDO DELLE FLORIDEE in forma di granuli rotondi, insolubili e spesso stratificati, che con lo iodio si colorano di rosso. Questi granuli non vengono formati nel cloroplasto, come per lamido delle alghe verdi, ma sulla loro superficie o nel citoplasma. Sono presenti anche altre sostanze specifiche delle alghe rosse: il FLORIDOSIDE (composto di galattosio e glicerina) e goccioline dolio Il colore delle alghe rosse è determinato dalla presenza delle ficobiline, in particolare dalla ficoeritrina, pigmento rosso fortemente fluorescente, che si trova nei ficobilisomi doppia membrana cloroplasto lamella tilacoidale periferica Tilacoidi isolati

11 Rhodophyta Caratteristica delle alghe rosse è unalternanza di generazione a tre tappe durante la quale al gametofito aploide segue un carposporofito diploide e quindi unulteriore generazione sporofitici (solitamente un TETRASPOROFITO) Il gametofito è una pianta aploide indipendente sulla quale si forma il gametangio, detto CARPOGONIO, che in molte alghe rosse termina in un TRICOGINO, un lungo organo di fecondazione relativamente sottile In altre parti del gametofito o su altri individui della generazione gametofitica si formano, allinterno di gametocisti, i germi maschili NON FLAGELLATI detti SPERMAZI Gli spermazi vengono trasportati dallacqua fintanto che non raggiungono il TRICOGINO. A questo punto il nucleo dello spermazio entra e raggiunge la cellula riproduttiva femminile. Si tratta di GAMETO- GAMETANGIOGAMIA ISOGAMA o OOGAMIA, sebbene la cellula uovo non sia molto distinta dallo spermazio tetrasporofito 2n cellule madre delle spore 4 tetrameiospore n gametofito n gametangi = carpogoni meiosi spermatangi gameti n spermazi planctonici differenzia organo di fecondazione tricogino fecondano ovocellula carposporofito 2n carpospore mitospore

12 Rhodophyta Dallovocellula fecondata si origina il CARPOSPOROFITO in forma di filamenti cellulari diploidi che fuoriescono dal carpogonio, ma che nello stesso tempo rimangono in collegamento con il gametofito aploide Il CARPOSPOROFITO dopo divisioni nucleari esclusivamente mitotiche produce CARPOSPORE diploidi che sono quindi delle mitospore tetrasporofito 2n cellule madre delle spore 4 tetrameiospore n gametofito n gametangi = carpogoni meiosi spermatangi gameti n spermazi planctonici differenzia organo di fecondazione tricogino fecondano ovocellula carposporofito 2n carpospore mitospore

13 Rhodophyta Nella gran parte delle alghe rosse dal CARPOSPOROFITO si origina una pianta simile al gametofito che però è DIPLOIDE sulla quale, da ogni cellula madre delle spore, si formano per meiosi 4 TETRAMEIOSPORE aploidi. Questa generazione viene denominata TETRASPOROFITO Dal CARPOSPOROFITO al TETRASPOROFITO (senza cambio di fase nucleare) ha luogo il passaggio dalla 2 a alla 3 a generazione del ciclo vitale tetrasporofito 2n cellule madre delle spore 4 tetrameiospore n gametofito n gametangi = carpogoni meiosi spermatangi gameti n spermazi planctonici differenzia organo di fecondazione tricogino fecondano ovocellula carposporofito 2n carpospore mitospore

14 Rhodophyta Rhodophyta Rhodophyceae Porphyridales Bangiales Nemalionales Ceramiales Cryptonemiales Bangiophycidae Florideophycidae Gigartinales Rhodymeniales Si tratta di alghe con struttura molto semplice unicellulare, filamentosa o fogliosa. Nella maggior parte dei casi mancano sinapsi tra le cellule. I cromatofori sono a forma di stella e possiedono un pirenoide Si tratta di alghe con struttura del tallo complessa derivata dallunione di molti filamenti ramificati con crescita apicale. Non vi sono rappresentanti unicellulari. Anche i rappresentanti più sviluppati, tuttavia, sono plectenchimatici e mai parenchimatici. Le cellule sono collegate tra di loro da PIT-CONNECTIONS

15 Rhodophyta Porphyridales In questo ordine sono raccolte forme unicellulari che in parte costituiscono colonie La riproduzione sessuata è sconosciuta Porphyridium

16 Rhodophyta Bangiales Lordine comprende forme filamentose o fogliose Bangia Porphyra Bangia

17 Rhodophyta Nemalionales Lo sviluppo diverge dal tipo normale poiché al posto di un TETRASPOROFITO nel ciclo è inserito uno sporofito a Chantransia simile ad un germinello. Esso non produce spore, ma tramite meiosi forma direttamente il gametofito Nemalion helminthoides Bonnemaisonia hamiferaBatrachospermum

18 Rhodophyta gametofiti n tricogino carposporofito 2n il carposporofito rimane in continuità con il gametofito sporofito a Chantransia Direttamente dallo sporofito alcune cellule vanno incontro a meiosi e si sviluppano poi nei gametofiti Ciclo vitale di Nemalion - aplobionte a tre generazioni

19 Rhodophyta Ceramiales Il ciclo vitale corrisponde allo schema base descritto in precedenza La struttura del tallo è a filamento centrale ed è costituito da filamenti cellulari riccamente ramificati Ptilota filicina

20 Rhodophyta Allinterno di questo gruppo sono presenti CELLULE AUSILIARIE che sono probabilmente importanti dal punto di vista fisiologico-nutrizionale Queste sono cellule del gametofito ricche di plasma situate accanto al carpogonio. Esse prelevano il nucleo zigotico dal carpogonio, lo moltiplicano tramite divisioni mitotiche e, successivamente, proseguono la formazione del carposporofito. Filamenti di connessione cha partono da un carpogonio possono raggiungere molte cellule ausiliarie. Di conseguenza è possibile che sullo stesso gametofito possano crescere numerosi carposporofiti

21 Rhodophyta

22 gametofiti n sviluppo del carpogonio sviluppo dello spermatogonio i carpogoni hanno alla loro base una cellula di supporto e unestroflessione (tricogino), destinata al contatto con gli spermazi spermatogoni carpospore 2n carposporofito 2n tetraspore ngonimoblasto carposporangio fase parassita Ciclo vitale di Polysiphonia - diplobionte a tre generazioni

23 Rhodophyta Si conoscono circa 4000 specie (suddivise in circa 500 generi diversi) appartenenti alle alghe rosse Queste alghe vivono prevalentemente nella zona litorale dei mari, in particolare di quelli più caldi, a prescindere da poche eccezioni (Batrachospermum o Lemanea) che sono dacqua dolce

24 Rhodophyta Le alghe rosse colonizzano spesso le regioni marine più profonde (fino a 180 m di profondità) dove possono vivere sfruttando in modo ottimale la luce a breve lunghezza donda grazie ai loro pigmenti antenna (Ficobiline) Le alghe rosse sono organismi bentonici sempre saldamente attaccati, per lo più alla roccia, tramite filamenti o dischi di adesione Alcune sono epifite su alghe di dimensioni maggiori e, in alcuni casi, screscono in modo strettamente specifico solo su un genere di pianta ospite (Polysiphonia su Ascophyllum) La famiglia delle Corallinaceae (ordine delle Cryptonemiales) comprende alghe sulle cui pareti si incrostano cristalli di calcite (formazione di scogliere coralline) Corallina vancouveriensis


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