Upload
nguyenhanh
View
219
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
A növényrendszertan alapjaibiológia tanárszakos hallgatóknak
Tóth ZoltánDéli Tömb VII. emelet 7-608 szoba
20-90-555/1718 mellé[email protected]
Moszatok (algák)
??? oxigéntermelő fotoszintézist folytató, legfeljebb telepes szerveződésű, vízi (vagy nedves élőhelyhez
kötődő) organizmusok
plasztisztípusok klorofill karotinoid
a klasszikus rendszertani felosztás szerinti 7 törzs (vastag
vonallal keretezve)
a leszármazási viszonyokat (mai tudásszintünkön jobban) figyelembe vevő csoportosítás (vastag vonallal
keretezve)
mem
brán
ok sz
áma
tilak
oid,
grá
num
tart
alék
anya
g ra
ktár
ozás
i hel
ye
krip
tonu
kleu
sz
egyé
b
a b c d e a b
egyé
b
kékmoszatokCyanobacteria (kékmoszatok vagy
cianobaktériumok) + + + (+)
Chloroxibacteria (fűzöld baktériumok) + + +
ostoros moszatok Euglenozoa (ostoros moszatok) + + (+) +
barázdás moszatokDinozoa (páncélos ostorosok vagy
kétbarázdás moszatok) + + +
Cryptophyta (garatos ostorosok vagy egybarázdás moszatok) + + + + (+)
sárgás moszatok Xanthophyta (sárgászöld moszatok) + + + +
Chrysophyta (sárgamoszatok) + + ? ? ? + ?
Bacillariophyta (kovamoszatok) + + ? + ?
Haptophyta (mészmoszatok) + + +
barnamoszatok Phaeophyta (barnamoszatok) + + +
vörösmoszatok Rhodohyta (vörösmoszatok) + (+) + (+) +
Glauco(cysto)phyta + +
zöldmoszatokChlorophyta (valódi (fű)zöldmoszatok)
és Charophyta (csillárkamoszatok) + + (+) + +fik
obili
nek
tartalék tápanyag sejt külső rétege
n
xantofillek
a leszármazási viszonyokat (mai tudásszintünkön jobban) figyelembe vevő csoportosítás
(vastag vonallal keretezve) fuko
xant
in
diad
inox
antin
diat
oxan
tin
hete
roxa
ntin
vauc
heria
xant
i
allo
xant
in
perid
inin
zeax
antin
lute
in
egyé
b
Cyanobacteria (kékmoszatok vagy cianobaktériumok)
(+) (+) cianofícea-keményítő (amilopektin)
murein, cukrok (és nyálka)
Chloroxibacteria (fűzöld baktériumok)
keményítő
Euglenozoa (ostoros moszatok) (+) + (+) ? paramilum protein
Dinozoa (páncélos ostorosok vagy kétbarázdás moszatok)
(+) (+) + dinoficea-keményítő, poliglükánok
csupaszok vagy cellulóz lapokból
Cryptophyta (garatos ostorosok vagy egybarázdás
moszatok)(+) (+) +
kriptoficea-keményítő, poliglükánok protein
Xanthophyta (sárgászöld moszatok)
+ + + + ? krizolaminarin (leukozin), olajok csupaszok vagy cellulóz, szerves vegyületek, kova
Chrysophyta (sárgamoszatok) + (+) (+) ? krizolaminarin (leukozin), zsírok, olajok
cellulóz, szerves vegyületek, kova
Bacillariophyta (kovamoszatok)
+ + + krizolaminarin, zsírok, olajok kova, pektin
Haptophyta (mészmoszatok) + (+) krizolaminarin, paramilum mészlapok
Phaeophyta (barnamoszatok) + (+) (+) (+) ? laminarin, mannit, olaj cellulóz, fikokolloidok (algin, fukoidin)
Rhodohyta (vörösmoszatok) + + (+) floridea-keményítő (amilopektin)
cellulóz, fikokolloidok (agar, karragén)
Glauco(cysto)phyta keményítőChlorophyta (valódi (fű)zöldmoszatok) és
Charophyta (csillárkamoszatok)
+ + keményítő cellulóz, (xilán, mannán)
DIPL
ONTA
HAPL
ONTA
HAPLONTA – HAPLODIPLONTA - DIPLONTAIZO – HETEROMORF
HOMO – HETEROTALLUSZOS
HAPL
ODIP
LONT
A
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 Regnum Subregnum Phylum
BACTERIA EUBACTERIA NEGIBACTERIA PHYCOBACTERIA
1. Cyanobacteria (Cyanophyta) –Kékmoszatok, kékeszöld baktériumok
150 genus 1500-2000 faj, 75% tengeri (de ubikvisták: édes-sós, extra sós-szikes, hévforrás, ...stb.)
A lebegő plankton jellemző tagjai (leggyakrabban szennyezett vizekben), de sok fajuk a bentosz tagja.
Eutróf tavakban vízvirágzást okoznak
Talajban, porózus kőzetfelszínen (endolitikusan is)
“Kriptobiotikus-kéreg” – bevonat minden élő- és élettelen aljzat felszínén és közvetlen a felszíne alatt.
Kicsit nagyobb, mint bakteriális mérettartomány és viszonylag nagy genom
Gram-negatív sejtfal: a belső és a külső membrán között murein sejtfal (és lipoproteinek), legkivül nyálkásodókocsonyaburok (pektin, lipopoliszacharidok) –pl. kiszáradás elleni védelem
Lizin bioszintézis DAP-ból
Centroplazma vagy nukleoplazma (DNS gyűrű, 70S riboszómák)
Kromatoplazma: tilakoid-membránhoz kötődve fikobiliszómák (nincs gránum)
a-klorofill, fikocián, allofikocián, kevesebb fikoeritrin, xantofill és β-karotin
Az első szervezetek, amelyek mindkét fotokémiai rendszerrel (PSII és PSI) rendelkeznek (akárcsak a többi növény) és fotoszintézisük O2 felszabadulással jár (a H2O aH-forrás illetve e- donor). OXIDATÍV LÉGKÖR!
Cianoficea-keményítő: maltózból
Autotrófok (CO2 fix Calvin-ciklussal) és nincsen teljes Krebs-ciklusuk (van légzés, de nem hatékony)
Volutingömböcskék: öreg sejtekben. Szerep?
Gázvakuólumok – fajsúlyszabályozás, lebegés
Heterociszta: a N-fixáció helye és a nitrogenáz enzim O2-érzékeny. A vegetatív sejteknél nagyobb, vastag falú (az O2 diffúziója ellen), nem fotoszintetizáló (klorofill nélküli) áttetsző sejtek (nincs O2 termelés). Mivel jól fosszilizálódnak, paleontológiai jelentőségük van.
Kitartósejtek mostoha körülmények esetén
Akinéta: vastag falú kitartó képlet a kedvezőtlen időszakok átvészelésére. A vegetatív sejteknél nagyobb, vastag falú, sötétebb színű (FM), gázvakuólumokat nem tartalmaz (lesüllyed a fenékre).
Csilló vagy ostor soha nincsen
Anabaena sp.
heterociszta
akinéta
Testszerveződés:
Egysejtűek, nyálkaburok összefogta kolóniát alkotnak vagy fonalas telepesek
A fonalak egysejtsorosak, álelágazás lehet (?valódi dichotomikus elágazás Calothrix). Egy vagy több sejtfonal közös nyálkaburokban.
Vegetatív szaporodás:
Sejt kettéosztódása
Fonál feldarabolódása
Hormogóniumképzés: legalább kétsejtűfonaldarabok leválnak és kicsúsznak a nyálkahüvelyből. Jellemző lengőmozgás(melynek mechanizmusa nem tisztázott).
Oscillatoria sp.
3500 millió éve jelentek meg, 2500-600 millió évig volt az aranykoruk
Sztromatolitok - réteges üledékes kőzet (legidősebb fosszíliák!), ami főleg fonalas kékalgák metabolikus aktivitásának eredményei (a nyálkaburokban mészkiválás +tengeri szediment). Ma is képződnek ilyenek a régebben sokkal kiterjedtebb sekély tengeröblökben - Perzsa-öböl, Bahama-szigetek, Nyugat-Ausztrália, Mexikó nyugati partjai.
Sztromatolit telepCápa-öböl, Ny-Ausztrália
Sztromatolit telep heliotropikus növekedése
JELENTŐSÉGSzámos kékalga képes a légköri N2 megkötésére és felvehető formává alakítására (a bőségesen rendelkezésre álló légköri N2 nem vehető fel a legtöbb előlény számára, mert nehéz a 3-as kötés felbontása).
Szimbiózis N-fixáció miatt fontos: zuzmók (Lichenes)egy része, májmoha Blasia, moszatpáfrány Azolla, nyitvatermő Cycas
Vannak köztük mérgezők, a termelt cianotoxinok lehetnek:
vagy idegsejtek közötti ill. ideg-izom közötti ingerületátvitelt blokkoló neurotoxinok (Anabaena, Oscillatoria)
vagy a májban májvérzést okozó, a fehérjeanyagcserét gátló hepatotoxinok (Anabaena, Oscillatoria, Nostoc).
Ellenállóképesség: KFKI primer hűtőkörében emberi letális dózis ×100.000! – mégis a víz zavarosodik –algológus Hortobágyi Tibor: kékalga Romeria gracilis+ két baci.
Kékbaktériumok gyakorlati jelentősége
• N-fixációval a talajok termőképességét növelik– rizsföldeken (Anabena fertilissima) a tartós sekély vízben a rizs
elsődleges N-forrása; – Azolla moszatpáfrányt „zöldtrágyaként” használták a
szimbionta kékbaktérium (Anabaena azollae) magas N-hozama miatt.
– sivatagokban a kriptobiotikus kéreg az első lépés a talajosodásban és az élet más formáinak megtelepedésében.
• Emberi és állati táplálék(kiegészítő)– magas N-tartalma miatt, – Spirulina, Anabena, Nostoc fajok mint köretek, sütemények,
(Japán: Spirulinával töltött csokoládé).
Kékbaktériumok élelmezési felhasználása
www.spirulina.com
RENDSZEREZÉSÜK1. Rend: Chroococcales: Gloeocapsa, Chroococcus, Anacystis, Synechocystis, Entophysalisegysejtűek vagy több sejt nyálkakolóniákbanSohasem fonalasak, gyakran közös kocsonyás burokban: pl. Merismopedia, Microcystis flos-aquaeSzaporodáskor: ún. kis nannociták
2. Rend: Chamaesiphonales: Chamaesiphon, DermocarpaHelyhez rögzült fonalak, endo- vagy lefűződő exospórás szaporodással
3. Rend: Nostocales, Hormogonales, Oscillatoriales: Nostoc, Spirulina, Anabaena, OscillatoriaHormogónium, akinéta kitartósejt, heterociszta.
Kékbaktériumok rendszerezése• 1. Rend: Chroococcales
– egysejtűek vagy több sejt nyálkakolóniákban, – szaporodáskor: kis nannociták.
Chroococcus
MicrocystisMerismopedia
Kékbaktériumok rendszerezése• 2. Rend: Chamaesyphonales
– helyhez rögzült fonalak („epifitonok”), – szaporodás: exo- (lefűződő) és endospórák.
Chamaesiphon
Kékbaktériumok rendszerezése• 3. Rend: Nostocales (Oscillatoriales, Hormogonales)
– fonalasak, heterociszták, homogóniumképzés, akineták– főleg szabadon lebegők.
Oscillatoria
Anabaena
NostocSpirulina
Supraregnum Regnum Subregnum Phylum
BACTERIA EUBACTERIA NEGIBACTERIA PHYCOBACTERIA
2. Prochlorobacteria – Chloroxibacteria -Fűzöld baktériumok
Prochloron 1960-as évek végétől ismert, de eleinte zöldalgának hitték.
Azóta kb 7 fajuk, trópusi - szubtrópusi elterjedés, zömében a Csendes-óceán déli részéről.
Prochloron fajok szimbionták, előgerinchúros Ascidia (zsákállat), pl. Didemnum ternatanumkloakális üregének falába süllyedve vagy pl. D. carneolentum felszínén kolóniákban élnek (más gazdák: Diplosoma, Lissoclinum, Trididemnum).
Prochlorothrix hollandica: szabadon élő fonalszerű (has. Oscillatoria). 1984 Hollandia. Könnyen tartható kultúrában
Prochlorococcus tengeri igen apró plankton (pikoplankton)
Fajtól függően 6-25 µm átmérőjű mozdulatlan, flagellum nélküli gömbölyded egysejtű
EM felbontásnál morfológiailag baktérium, de a- és b-klorofill, β-karotinoidok
Gránumos tilakoidok, nincsenek fikobiliszómák
asszimilátum glükóz, tartalék tápanyag keményítő
A sejt közepén egy nagy vakuólum van (ahol a kékalgáknál a centroplazma illetve nukleoplazma van)
DNS gyűrűs
Rendszertani helyzetük: mai nézet szerint „rendhagyó” cianobaktériumok–kl-b polifiletikus, tehát nincs homológia a zöldalgákkal; –nukleotidszekvencia is a cianobaktérium rokonságot erősíti meg.