Botanica - Alghe rosse

Composizione dell'alga

Rappresenta il 70% del peso secco dell'alga. È composta principalmente di acqua e fornisce stabilità alla cellula, essendo simile a una massa gelatinosa. I principali componenti sono:

• Polisaccaridi mannani
• Acido alginico (polisaccaride con ossidrile sostituito da radicale carbossilico)
• Poligalattani solfatio agar (agorosio e agaropectina, legami 1-4) o carragen (polimeri del galattosio con legami 1-3 e 1-4, quantità variabile di acidogalatturonico)

I radicali diversi sono attaccati alla parete con numero variabile e sono estremamente reattivi. Nella matrice può depositarsi carbonato di calcio.

Componente fibrillare

La parete è ricca di matrice e presenta poche fibrille. È formata da polisaccaridi o derivati di xilani (nelle alghe più primitive come in Bangia e Porphyra) o cellulosa (si trova nelle alghe più evolute, formata dall'alfa glucosio legate insieme per condensazione).

Si possono ottenere due tipi di composti legati da legami beta.

Sono linearivengono usate per fare una struttura (non danno possibilità di flessione) legato con legamialfa tende a raggomitolarsi (es: amido) usate per mettere da parte nutrienti, molecola di riserva

Agar agar

Le alghe maggiormente utilizzate per l'estrazione di agar agar appartengono al genere gelidium

Esse una volta raccolte vengono legate e messe al sole a seccare (perdendo colore)

Poi si passa alla fase industriale molto alta in america settentrionale e asia

L'agar agar(E406) è un galattone complesso, è insolubile in acqua fredda ma solubile in acqua calda, con la quale formano una soluzione colloidale, che raffreddandosi ritorna compatto formando una gelatina di consistenza mucillaginosa

L'agar viene usato:

• cucina (gelificanti, gelatina, carne in scatola)
• terreni di coltura (batteri)
• medicinali (per formare capsula, compresse)
• cosmesi (compatta ombretti e ciprie)

È biodegradabile e sostenibile ma molto

Le alghe maggiormente utilizzate per l'estrazione di carraghenani appartengono al genere Chondrus (algamolto piccola ma compatta e molto ricca di carrageni).

I carraghenani interagiscono con le proteine del latte e per le loro proprietà emulsionanti ed addensanti vengono anch'essi utilizzati:

• Industria farmaceutica per la produzione di creme e paste
• Industria alimentare per budini e gelati (per evitare la formazione di cristalli di ghiaccio) e prodotti caseari, come chiarificante per miele e birra oppure per affettati ricomposti (prosciutto cotto)

Mentre l'agar è totalmente inodore e insapore, i carraghenani hanno un retrogusto, quindi hanno un'utilizzazione più ridotta ma sono molto meno costosi.

Si chiama E407 carragenina.

Corallinales

Nella matrice parietale possono depositarsi cristalli di calcite (più raramente aragonite). Visto che nell'acqua sono presenti ioni carbonato, si determina un ambiente idoneo alla precipitazione.

delCaCO3. Le alghe coralline, facendo precipitare questi minerali, costituiscono masse compatte e dure importanti per la costruzione di barriere coralline. A seconda di come si orienta il reticolo (polimorfismo), si può avere cristallizzazione sotto forma di aragonite o calcite (più stabile). I pigmenti e la clorofilla sono importanti per la fotosintesi delle alghe: - La clorofilla a è presente nelle alghe rosse ed è coinvolta nella cattura della luce per la fotosintesi. - La clorofilla d, invece, non è delle alghe rosse perché è estratta da cianobatteri simbionti dell'alga. - I pigmenti accessori come alfa e beta caroteni trasmettono per risonanza radiazione alla clorofilla a. - Le xantofille come la luteina e la zeaxantina possono essere presenti e conferiscono colori gialli e arancioni. - Le ficobiline, come la ficoeritrina e la ficocianina, conferiscono colori rossi e azzurri alle piante. I plastidi sono organuli cellulari delimitati da due membrane che formano l'involucro plastidiale. La membrana esterna è permeabile ad un elevato numero di sostanze, mentre la membrana interna è selettivamente permeabile.metaboliti mentre quella interna mostra una permeabilità più selettiva e un trasporto specifico legato alla presenza di proteine veicolo. Sulle membrane sono inseriti numerosi enzimi che partecipano a vari processi metabolici. All'interno dei plastidi è presente una matrice (stroma), cioè un compartimento idrofilo contenente DNA, ribosomi, precursori metabolici, prodotti finali, enzimi abilitati al funzionamento biochimico dell'intero organulo e tilacoidi. Avendo un DNA proprio e dei propri ribosomi i plastidi sono degli organuli semi-autonomi in quanto possono sintetizzare delle proteine indipendentemente dall'informazione genetica del genoma nucleare. I tilacoidi, nel cloroplasto delle cellule vegetali, costituiscono un complesso sistema di sacculi delimitati da membrana immersi nel liquido stromatico. I tilacoidi hanno forma di sacchetti appiattiti e hanno la funzione di raccogliere la luce e immagazzinarla durante la fase luminosa della fotosintesi.trovano in numero abbastanza consistente nella cellula e tutti perifericamente intorno alla parete (perché avendo pigmenti devono assorbire luce). Nelle alghe rosse sono ancorati al lato stromale delle membrane del tilacoide nei cloroplasti le ficoeritrine. La ficoeritrina (a volte abbreviata con la sigla PE) è una proteina cromofora di colore rosso, ovvero un pigmento fotosintetico accessorio, appartenente alla famiglia delle ficobiliproteine aventi lo scopo di intercettare la luce ed è presente nelle alghe rosse dandogli il tipico colore. Le ficobiliproteine come la ficoeritrina solitamente formano strutture simili a dischi impilati l'uno sull'altro nei ficobilisomi. In alcune alghe rosse accanto ai plastidi c'è il pirenoide, un ammasso di molecole idrofile che presenta enzimi per la polimerizzazione del glucosio per la formazione di sostanza di riserva. Può essere o non essere presente. La sostanza di riserva può essere osservata anche al microscopio elettronico.sostanza di riserva è amido delle floridee (polimero dell'alfa glucosio) extraplastidiale (nome floridee datp da alga dove è stato studiato) Altri composti a più basso peso molecolare come il floridoside Chiamato amido delle floridee Plastidi che portano colore vengono chiamati cromatofori Mitosi chiusa Presentano mitosi chiusa (non si ha scomparsa membrana nucleare) e separazione incompleta delle cellule figlie. I cromosomi dalla metafase si allontano perché i microtubuli ci si frappongono non perché si ha il fuso Dopo la mitosi si ha una strozzatura verso interno dove si deposita nuova parete salvo nella parte centrale dove non arriva a chiudere (clessidra) finché si forma struttura pit-connection (tappo di natura proteica rivestito da strato idrofobo) nelle Flotideocphyceae Struttura molto piccola di 0,2 micrometri Come si moltiplicano le alghe rosse (Porphyra) Nelle alghe rosse è molto comune la moltiplicazione o riproduzione vegetativa questapuò avvenire semplice frammentazione del tallo (anche molto piccola) che si distacca ricreando un individuo morfologicamente e geneticamente identico a quello di partenza. Un altro processo è la disporulazione (sempre mantenendo identico corredo genico e morfologico), formazione di sporangi (sporocisti) che possono contenere una sola spora (monospora) o più spore (polispore o paraspore); da ciascuna di esse si può formare un intero organismo una volta che la spora tocca e si ancori al substrato. Così si possono formare intere generazioni di alghe geneticamente identiche. Si può avere anche riproduzione per sporogonia quando all'interno della sporocisti si formano 4 spore a seguito del processo meiotico (meiospore o tetraspore, più precisamente chiamate nelle alghe rosse). La riproduzione sessuale avviene per gametogamia oogama. Il gametangio femminile viene chiamato carpogonio con base molto ingrossata e possiede un prolungamento.che sporge sulla superficie dell'alga che può essere molto allungato e stretto (chiamato tricogino). I gameti maschili si formano nei gametangi maschili o spermatangi e sono chiamati spermazi (nome gameti maschili privi di flagelli e quindi di movimento autonomo). Quando sono maturi, gli spermatangi si aprono apicalmente e liberano nuvole di spermazi che vengono trasportati passivamente dall'acqua e, se giungono in prossimità di tricogini, rimangono attaccati per la parete mucillaginosa e da qui inizia il processo di fecondazione. Porphyra (Bangioideae) è un'alga con un ciclo biologico aplo-diplonte con alternanza di generazioni antitetiche eteromorfiche. Nel ciclo ortogenetico di Porphyra vediamo l'alternarsi di un gametofito laminare con uno sporofito con organizzazione filamentosa. Nelle specie monoiche, il tallo laminare, cioè Porphyra (aploide), porta sia gli spermatangi sia i carpogoni. Dopo la fecondazione, lo zigote subisce un certo numero di divisioni mitotiche che portano alla

Gli spermazi raggiungono casualmente la sommità dei carpogoni dove c'è una piccola protuberanza appiccicosa, vi aderiscono la fecondazione avviene dentro la lamina dell'alga e dopo divisione mitotiche escono fuori dalla lamina le carbospore (diploidi).

Ciascuna di queste carbospore in a seguito di divisione mitotiche da origine a sporofito filamentoso chiamato conchocelis (scarsamente ramificato).

Questo sporofito si sviluppa sulla madreperla delle conchiglie dei lamellibranchi. Alcune cellule terminali dei filamenti possono originare per mitosi una singola spora che può allontanarsi dal filamento sporofitico e formare un nuovo sporofito, sia sulla stessa conchiglia o in un'altra. In alcune terminazioni si ha invece una divisione meiotica portando alla formazione di meiospore (aploidi).

Si passa dalla fase sporofitica (diploide) alla gametofita (aploide).

Queste spore aploidi concospore si adagiano sul suolo, si ancorano e formeranno il

nuovo tallo che una volta adulto svilupperà a sua volta le strutture per formare i gameti maschili e femminili (spermazi e leoosfere)

• porphyra (forma laminare) fase aploide
• conchocelis (piccolo sporofito ramificato) fase diploide

Per lungo tempo queste due fasi sono state considerate due alghe distinte dopo lunghi studi si è invece capito che sono le due generazioni aploide e diploide della stessa alga

Porphyra e Conchocelis

Porphyra (nell'immagine si può vedere fuori dall'acqua adagiata su un foglio) fase gametofitica

Conchocelis (nell'immagine si può vedere la foto da un acquario dove è in coltura distaccata dalla conchiglia sulla quale madreperla affonda tramite una debole soluzione acida per mezzo del quale scava dei solchi)

Perché tanto interesse per conchocelis?

Perché porphyra è un'