Elsődleges kloroplasztisz szimbiogenezis...
Transcript of Elsődleges kloroplasztisz szimbiogenezis...
Elsődleges kloroplasztisz
szimbiogenezis
kloroplasztiszprokarióta
kékbaktériumendoszimbiózisával
Regnum Plantae(zöld növények [incl.
zöldalgák], vörösmoszatok és
Glaukofiták)
loss of chlorophyll b
Cavalier-Smith 19882 empires, 8 kingdoms and 62 phyla of life
Supraregnum BACTERIA(Prokaryota)
Regnum EubacteriaRegnum Archaebacteria
Supraregnum EUKARYOTASuperregnum ArchaezoaSuperregnum Metakaryota
Regnum ProtozoaRegnum Animalia (Állatok)Regnum Fungi (Gombák)Regnum Chromista (Kromisták) Regnum Plantae (Növények)
Cavalier-Smith 1998Revised 6 kingdoms and 13 subkingdoms
Supraregnum PROKARYOTA
Regnum Bacteria
Supraregnum EUKARYOTA
Regnum ProtozoaRegnum Animalia (Állatok)Regnum Fungi (Gombák)Regnum Chromista (Kromisták)Regnum Plantae (Növények)
Supraregnum (Empire, világbirodalom) EUKARYOTA - sejtmagvasokSuperregnum (Superkingdom, világ) METAKARYOTA - valódi eukarióták
III. Regnum (Kingdom, ország) PLANTAE - növényekMindenütt van a citoszoszolban szabadon lévő plasztisz, melyet kettős membrán határol;
nincs fagotrófia; a kriszták szabálytalanul lapítottak, keményítő
1. Subregnum BILIPHYTA (a kloroplasztiszban a tilakoidok nem tapadnak egymáshoz; fikobiliszómák; keményítő a citoszolban és nem a plasztiszban. Plasztisz sokban hasonlít a kékalgékhoz!). 1 phylum: Biliphyta (Rhodophyceae - vörösmoszatok & Glaucophyceae)
2. Subregnum VIRIDIPLANTAE (tilakoidok egymáshoz tapadnak, klorofill-b, nincs fikobilin; keményítő a plasztiszban) 4 phyla: Chlorophyta, Bryophyta, Pteridophyta, Spermatophyta
Supraregnum Superregnum Regnum Subregnum
EUKARYOTASejtmagvasok
METAKARYOTAValódi sejtmagvasok
PLANTAENövények
BILIPHYTAVöröspigmentűek
1. Rhodophyta – Vörösmoszatok500-675 nemzetség mintegy (3000-) 4000-4100 faja túlnyomórészt tengeri (98%)
Melegebb trópusi és szubtrópusi tengerek partmenti sekélyebb vagy akár mélyebb részein(180-200 m) lebegő (plankton) vagy bevonatalkotó (benthos) algák
Édesvizekben csak mintegy 200 faj (valaha a Balatonban gyakori volt a fonalas Bangia atropurpurea).
Élénkvörös, ibolya (a fikoeritrin elnyomja a klorofill zöld színét) - ritkábban kék, barnás, fekete, olajzöld színűek
Kromatikus “adaptáció”: sekély vízben zöldessárgák (sok klorofill, kevés fikoeritrin), mélyebb vízben vörösek (sok fikoeritrin)
legidősebb fosszília 500 millió éves (Ordovícium)
Amphiroa hankockii Halymenia floresia
Halymenia pseudofloresia
Sebdenia flabellata
Plenosporium dasioides
Trichogloea requienii
Sejtfaluk: bőséges nyálkaanyagba ágyazott cellulóz rostokból
nyálka: amorf poliszacharid, a falanyag akár 70%-a
több csoportjuknál a nyálkába jelentős mészberakódás (mechanikai védelem,Corallinales korall-szerű fajok a valódi korallokkal együtt korallzátony-képzés
kettős plasztisz-membrán (rodoplaszt)
nincsen murein
a- és d-klorofill (b- és c- nincs!), β-karotin,xanthofill
fikocián, allofikocián és kevesebb fikoeritrinfikobiliszómákban a magányos tilakoidok felszínén
Maltózból felépülő floridea-keményítő (glikogén és keményítő közötti tulajdonságokkal) aplasztiszon kivül a citoszolban
Aglaothamnion tripinnatumTestszerveződés: (a barnamoszatokkal együtt) alegfejlettebb moszatok, sokszor tagolt telepűek
Kevés egysejtű, többnyire egy- vagy több párhuzamos fonalból felépülő bonyolult struktúra, a fejlettebbeknél nagy (max. 1-2 m) pseudoparenchymatikus elágazóvagy nem elágazó, oszlopszerű vagy kauloid - rizoid -filloid -os alakok (sokszor a filloidok évszakosan leválnak)
Apoglossum ruscifolium
Szaporodás:
Még a spórák és gaméták is mindig ostor nélküliek, anemzedékváltakozás egyik fázisában sincs ostoros alak
Ivaros szaporodás oogámia.
Karpogónium (nőivarszerv) és trichogyne
Spermatium spermatangiumban
Nemzedékváltakozás(ritkán HAPLONTA)általában HAPLODIPLONTA és általában HETEROMORF, általában a haploid telep (gametofiton) a domináns, de van diploid telep (sporofiton) domináns és IZOMORF nemzedékváltakozás is.Valójában az általában heteromorf egyben TRIMORF is, mert a haploid gametofiton mellett KÉTFÉLE diploid sporofiton életszakasz van (karposporofiton és tetrasporofiton, ahol az előbbi nem független a gametofitontól)Diploid zigóta az oogóniumban kihajt:cisztokarpiumban sporogénfonal-rendszer → karposporangium → diploidkarpospóra → diploid tetrasporofiton →tetrasporangiumokban R! → tetraspóra tengerbe ürül → haploid gametofitonIlyen háromszakaszos TRIMORFfejlődés pl. Polysiphonia: gametofiton(1n) → karposporofiton (2n) →tetrasporofiton (2n) (gametofiton és tetrasporofiton alakilag egyező -izomorf)
izomorf heteromorf
Polysiphonia sp.
izomorf
RENDSZERÜKelavult, de egyszerű, mindössze két (al)osztály(újabban kb. 10 rend)
1. osztály: Bangi(ophyce)ae:
Egysejtű, vagy ha telepes, akkor interkaláris növekedésűEgy csillag alakú plasztiszOstor nélküli hímgaméta (spermatium)Telepek ált. haploidok (gametofiton domináns) HAPLONTA vagy HAPLODIPLONTA (de nem a megszokott két-, hanem több (3) szakaszos!)
Porphyra tengeri fajok, sokszorosan finoman elágazó fonalak vagy lapos filloidok
Balatonban: Bangia atropurpurea
Bangia atropurpurea
2. osztály: Floride(ophyce)ae :
Általában nagyobbak és itt van több fajSzabályosan, gazdagon elágazó, tagolt telepek elsődleges és másodlagos sejtösszeköttetések jellemzőekMészberakódások előfordulnakTengeri Gelidium fajokból: agar-agar.
Pterosiphonia sp.
spermatocysta
carposporofiton
tetrasporofiton
Polysiphonia sp.
JelentőségJelentősek, mint zselatin-szerű anyagok forrásai (agar, karragén), melyeket az élelmiszer-és kozmetikai ipar széleskörben használ
Agar(-agar) EEC code E406 (Possible Advert Effect: not known)
Gelidium és Gracilaria fajok kivonata (főleg poliszacharidok). Koch XIX. sz. vége.Gyakorlatilag emészthetetlen.
Karragén (karragenát, „gyöngyzuzmó”) EEC code E407 (PAE: carcinogen in animals)english name: carrageenan (galactan), en française: carraghen, carrgénines, carragénates, carragheenan
(Carragheen város Írország déli partján) karragénmoszat vagy írlandimoha (Palmaria palmata + Chondrus crispus) fajok kivonata. Írek, angolok fogyasztják, tejjel főzve desszert (blancmange). Zselatinizáló hatása miatt fagylaltok és krémek készítéséhez,tejszínhab fixálásához, torták kiszáradása ellen, tejpor, tejcsoki, fogkrém, orvosi zselék ...stb. fontos adalékanyaga
Távol-Kelet (Japán, Kína) nori-t (Porphyra fajok) termesztik
Fikobilinek ételfestékek (a szintetikus ételfestékekkel szemben nem rákkeltőek (?!)
agar-agar: agaróz és agaropektin a sejtfal amorf nyálkájából
szobahőmérsékleten zselés (gél) állagú poliszacharid (növényi kolloid)
tengerparti „algafarmokon” tenyésztik (Gelidium spp.)
– mikrobiolában: táptalajok szilárdítására– gyógyszeriparban:
– kenőcsök hordozóanyagába, – gyógyszerekben a hatóanyag lassú
felszívódását biztosító kísérő, – hashajtó :
– E406 élelmiszeriparban:– pudingok, krémek, zselék, ömlesztett
sajtok, stb. „sűrítésére”
karragén: az agar-agarhoz hasonlóan kolloid– magasabb koncentrációban, de alacsonyabb
hőmérsékleten gél állapotú– E407 élelmiszeriparban az agar szerepét
fokozatosan átveszi (pl. jégkrémekben)
Gelidium
élelmiszer: – Porphyra spp. (Bangiales)
hűvösebb sekélytengerekben fonalas aljzatlakó;
– K-Ázsiában termesztik, aprított telepeit lemezzé préselik és szárítva fogyasztják (nori Japánban)
– magas fehérje-, vitamin- és jódtartalmú.
Porphyra
nori: Porphyra vörösalgából készült élelmiszer Japánban
Supraregnum Superregnum Regnum Subregnum
EUKARYOTASejtmagvasok
METAKARYOTAValódi sejtmagvasok
PLANTAENövények
BILIPHYTAVöröspigmentűek
1. Glauco(cysto)phyta – Sejtfalas plasztiszúak 9 nemzetség 13 fajjal édesvizi benthosz vagyplankton tagjai. 4 fajukat tudják kultúrában fenntartani, vannak olyan fajaik, amiket ezidáig összesen csak egyszer-kétszer találtak.
keményítő a plasztiszon kívül a citplazmában
sejtfal lehet
lüktető űröcske mindenütt
undulipódium gyakori
Glaucocystis: redukált ostorú egysejtű, sejtfallal
Cyanophora paradoxa: szivaccsal él szimbiózisban, kétostoros egysejtű alga. Viszonylag recens endoszimbiózis, morfológiailag és biokémiailag félúton van egy kékalga és egy vörösmoszat között.
Fotoautorófok a cianellumok (organellum-szerű endoszimbionta) segítségévelA gazda kontrollálja a cianellum egyedfejlődését, az eredeti genomnak már csak 90%-a van meg és kialakultak már azok a membránrendszerek, amivel a gazdasejt meg tudja csapolniNem lehet a sejten kívül tenyészteni
Cianellumok csökevényes murein sejtfallal (fejlettebbeknél már nincsen) nagy morfológiai hasonlóság egy kékalgával: klorofill-a fikobiliproteinekkel, fikobiliszómákkal, benne nem teljes a Krebs-ciklus (légzési elektrontranszport lánc), a RuBisCo enzim mindkét alegységének (rbcL és rbcS) génje még a cianellumban kódolt (fejlettebbeknél már csak rbcL)