UNIDADE V - Classe Chlorophycea 2015 1

SAVE OFFLINE

FILO CHLOROPHYTA Chloro (Grego) = verde Phyton (Grego) = planta

• 500 gêneros – 6.054 espécies. • grande diversidade de padrões morfológicos, estruturais e reprodutivos. • características bioquímicas: pigmentos, substância de reserva, parede celular afinidade plantas terrestres.

FILO CHLOROPHYTA Imperio: Eukaryota (23.782) (40.547)

ALGABASE

Reino: Plantae (11.797) (17.679)

2008/2015

Filo: Charophyta (1.930) (4.417) Classe: Charophyceae (747)

Ordem: Charales (693) Filo: Chlorophyta (3.801) (6.054) Classe: Chlorophyceae (2.005) (3.338) - microalgas Classe: Ulvophyceae (930) (1.739) Ordem: Bryopsidales (570) Ordem: Cladophorales (468) Ordem: Dasycladales (66) Ordem: Ulotrichales (181)

Ordem: Ulvales (316)

CARACTERÍSTICAS BÁSICAS DO FILO 1. Eucarióticas

2. Possuem clorofila “a” e “b”. 3. Pigmentos acessórios: carotenóides (carotenos e

xantofilas) – principalmente -caroteno e luteína. 4. Substância de reserva: amido verdadeiro.

5. Parede celular: principalmente celulose. 6. Presença de flagelos em alguma fase do ciclo de

vida.

OCORRÊNCIA • presentes nos ambientes mais diversos. áreas úmidas – sob o gelo (Chlamydomonas).

• 90% das espécies da Filo Chlorophyta são de água doce – componente do plâncton. • espécies de água doce possuem distribuição cosmopolita.

Watermelon Snow

carotenóides

• espécies de águas frias são distintas quanto aos hemisférios. • maior parte das formas marinhas habitam águas tropicais e subtropicais são macro algas bentônicas cosmopolitas. • formam associações com fungos, protozoários, corais, hidrozoários.

Zooxantelas

MORFOLOGIA • formas microscópicas (fitoplâncton) e macroscópicas (algas bentônicas) – Codium magnum pode atingir 8 m – México. • morfologia bastante diversificada – formas unicelulares, coloniais, filamentosas, pseudo- e parenquimatosas. • formas coloniais – cenóbio  número definido de células, restrito as espécies de água doce.

• formas cenocíticas.

Scenedesmus

Codium magnum

ORGANIZAÇÃO CELULAR

X1000

Chlamydomonas sp.

CARACTERÍSTICAS BÁSICAS Volvox sp.

CW – parede da colônia é diferente da parede celular (W). C – cloroplasto; E – estigma (mancha vermelha) algas unicelulares e coloniais relacionada com a percepção de luz; consiste de glóbulos lipídicos (gorduras) contendo carotenóides dissolvidos; F – flagelo; G – complexo de Golgi; M – mitocôndria, N – núcleo; P – pirenóide; S – amido).

ORGANIZAÇÃO CELULAR As algas verdes por serem organismos eucarióticos apresentam um núcleo definido por uma membrana nuclear, organelas citoplasmáticas – cloroplastos, mitocôndrias etc.

Durante a divisão celular após a formação dos dois núcleos filhos, os microtúbulos podem se dispor de duas formas em relação a membrana formada pela divisão celular

importância filogenética

PAREDE CELULAR 1. Estrutura fibrilar  geralmente celulose, que forma o esqueleto da parede celular - polímero de unidade repetitivas de glicose unidas por ligações β-1,4.

• Variações:

• Bryopsis, Caulerpa - Xilano  xilose -1,3 e -1,4 • Acetabularia - Manano  manose -1,4

PAREDE CELULAR 2. Componente amorfo  preenche o esqueleto de celulose – geralmente hemicelulose. HEMICELULOSE • mistura de polímeros de hexoses, pentoses e àcidos urônicos; • podem ser lineares ou ramificados, amorfo; • possuem baixo peso molecular; • encontram-se intercaladas às microfibrilas de celulose dando elasticidade e impedindo que elas se toquem.

3. podem apresentar CaCO3 na parede celular. Ex: Codium, Halimeda

PAREDE CELULAR

CLOROPLASTOS • 2 ou mais por célula - tilacóides agrupados por uma lamela variando de 2 a 6 • clorofila não é mascarada pelos pigmentos acessórios. • principal produto da fotossíntese de baixo peso molecular  sacarose = também nas plantas superiores. Membrana externa Espaço intermembranas Membrana interna

Grana (pilha tilacóides)

de

Tilacóide (lamela)

1+2+3 = envelope do cloroplasto

Amido Estroma (espaço aquoso) Ribossomo Lúmen (interior) do tilacóide Membrana do tilacóide

DNA plastidial Gotas de lipídios

CLOROPLASTOS • 2 ou mais por célula – formas variadas – classificação. • forma de fita, estrelado, laminar, discóide, reticulado etc. • presença dos tilacóides agrupados por uma lamela variando de 2 a 6 – clorofila não é mascarada pelos pigmentos acessórios. • principal produto da fotossíntese de baixo peso molecular  sacarose = também nas plantas superiores. Spirogyra – cloroplastos em espiral

Cloroplastos laterais

cloro

CLOROPLASTOS Chlamydomonas : forma de taça Pirenóide

Cladophora: vários cloroplastos ovais (células multinucleadas). Estrelado

Mougeoria: cloroplasto chato. As áreas discóides são pirenóides.

PIGMENTOS • semelhantes aos presentes em plantas vasculares e briófitas (plantas que não produzem flores : musgos).

• localizados nos cloroplastos. • Clorofilas “a” e “b”. • Carotenos - - e -caroteno (mais representativo).

• Xantofilas – luteína, violaxantina, zeaxantina, neoxantina, sifonoxantina, sifoneina  Ordem BRYOPSIDALES

PIRENÓIDE • estrutura esférica de caráter protéico e incolor. • presentes em muitas algas verdes - um ou mais por cloroplasto.

• função de armazenar amido (recentemente elucidada). • possível função de fixação de CO2 – presença da RUBISCO  auxilia a fixação do C em baixos níveis de CO2.

SUBSTÂNCIA DE RESERVA • Amido ou amido verdadeiro – armazenado nos pirenóides. • alguns gêneros o amido é estocado em leucoplatos=amiloplastos. • formado por unidades monoméricas de glicose, com duas cadeias distintas  amilose (10-30%) e amilopectina (70-90%).

Amilose: cadeia plana de unidades ligadas -1,4

Amilopectina: cadeia ramificada de unidades ligadas -1,4, -1,6

FLAGELOS • presentes na fase vegetativa ou reprodutiva ou em ambas. • número é variável, geralmente de 2 a 4. • tamanho e organização semelhantes.

TALO CENOCÍTICO • ocorre apenas em certas espécies de algas verdes marinhas. • não há separação das células – conjunto continuo de milhares de núcleos e cloroplastos. • Pode-se dizer que é o resultado da mitose sem o acompanhamento da devida divisão celular.

REPRODUÇÃO A reprodução é bastante variada e complexa.

1 – Reprodução vegetativa. • divisão celular • fragmentação do talo - filamentosas

REPRODUÇÃO 2 – Reprodução assexuada  esporófita. • formação de esporos dentro de esporângios. • as algas são iguais as que lhe deram origem. • sem singamia (não há fusão celular para formação do zigoto). zoósporos

móveis, com um ou mais flagelos

aplanósporos

imóveis, não possuem flagelos

REPRODUÇÃO 3 – Reprodução sexuada  gametófita. Ocorre através da alternância de dois processos distintos, mas acoplados: I – Singamia: fusão das células reprodutivas especializadas denominadas de gametas e conseqüente cariogamia (fusão dos núcleos sexuais, onde há a reunião do genoma); II – Meiose: redução prévia e organizada dos cromossomos. • gametas produzidos em estruturas especializadas  gametângios • gametas masculinos moveis • gametas femininos móveis e imóveis

Os gametas se encontram ao acaso no meio aquoso e imediatamente se unem através de uma reação de aglutinação altamente específica – atração por feromônios?!

REPRODUÇÃO 3.1 – Tipos de reprodução sexuada  gametófita.

1- ISOGAMIA União de dois gametas móveis em geral do mesmo tamanho e morfologia, sem diferenciação dos sexos. Por convenção o gameta masculino seria aquele com maior motilidade.

REPRODUÇÃO 3.1 – Tipos de reprodução sexuada  gametófita. 2 - ANISOGAMIA • União de dois gametas móveis diferentes no tamanho, sendo o masculino menor, apresentando maior motilidade.

MASCULINO

FEMININO

ZIGOTO

REPRODUÇÃO 3.1 – Tipos de reprodução sexuada  gametófita. 3 - OOGAMIA • é uma forma de anisogamia  gameta masculino é pequeno e móvel, denominado de anterozóide, produzidos no anterídio. • gameta feminino é imóvel e denominado de oosfera, produzido no oogônio (produz uma única oosfera).

• acumula substâncias de reserva se assemelhando muito ao óvulo.

CICLO DE VIDA Ciclo de vida compreende todas as etapas por que passa uma determinada espécie para originar um novo indivíduo com as mesmas características.

CICLO DE VIDA DA ULVA

CICLO DE VIDA – TIPOS HAPLOBIONTE Neste tipo de ciclo de vida encontramos somente uma fase vegetativa – gametófita, (sem alternância de geração) que é haplóide (n), e a única célula diplóide (2n) é o zigoto.

CICLO DE VIDA – TIPOS DIPLOBIONTE Neste tipo de ciclo de vida encontramos as espécies com alternância de gerações, apresentando plantas esporófitas (2n) e plantas gametófitas (n).

CICLO DE VIDA – TIPOS Podemos dividir o ciclo de vida diplobionte em função das características morfológicas em:

DIPLOBIONTE ISOMÓRFICO  As algas em ambas as gerações possuem formas morfológicas idênticas. DIPLOBIONTE HETEROMÓRFICO  As formas morfológicas das algas diferentes entre as duas gerações.

Vantagens da alternância de geração:

• Maior potencial de variabilidade genética – eliminação de genes recessivos. • Evitar herbívoros: diplobionte heteromórfico.

EVOLUÇÃO • Representam terrestres.

a

linhagem

que

antecede

as

plantas

• Classe Charophyceae fortemente associada como ancestral das plantas superiores baseada nas evidências ultraestruturais, bioquímicas e moleculares. Mesmo grupo? • GRAHAM, 1993 – Origem das Plantas = O fragmoplasto e enzimas semelhantes sugerem essa evidência filogenética direta. • Características bioquímicas  clorofila a, parede celular e substância de reserva-amido verdadeiro, indicam que as plantas briófitas (musgos e hepáticas=plantas não florescentes, rizóides em vez de raízes verdadeiras, pouco ou nenhum tecido vascular organizado) e as plantas vasculares evoluíram das algas verdes.

EVOLUÇÃO Esquema de evolução das Briófitas, plantas terrestres e outras classes de algas verdes a partir de um ancestral flagelado verde.

IMPORTÂNCIA ECONÔMICA • produtores primários. • Aquicultura – alimentos - filtros biológicos como tratamento de efluentes. • produção de -caroteno, glicerol (osmoregulação), moléculas biologicamente ativas. • alimento humano – Codium, Caulerpa, Ulva, Enteromorpha. • produção de biodiesel Hidrocarbonetos de cadeia longa85% do peso seco.

Fonte L/ha Milho 205 Soja 545 Girassol 1.160 Óleo de palma 7.225 Microalga 56.875 – 170.625

IMPORTÂNCIA ECONÔMICA Chlorella Clorofila, carotenóides luteína (importante para os olhos), vitaminas, minerais. Todos os aminoácidos essenciais (100%).

IMPORTÂNCIA ECONÔMICA Haematococcus pluvialis Alto teor de astaxantina (xantofila) importante na aquicultura e indústria de cosméticos, presente nas células dormentes (cistos), que é produzida e acumulada rapidamente quando os fatores abióticos são desfavoráveis: alta luminosidade, salinidade e baixa concentração de nutrientes.

CLASSE CHLOROPHYCEAE – ORDEM CHLAMYDOMONADALES (1.693 spp.) • Algas planctônicas de água doce, sendo algumas marinhas, com células vegetativas flageladas móveis, unicelulares e formando colônias, em múltiplos de 2 – abundantes em águas com alto teor de nitrogênio. • As mais importantes Famílias: Chlamydomonadaceae (890 spp.) (unicelulares) e Volvocaceae (63 spp.) Volvox (27 spp.) - colônias com número definido de células – cenóbio.

CLASSE ULVOPHYCEAE

PRINCIPAIS ORDENS

ORDEM ULOTRICHALES • São encontradas em água doce, águas salgadas e no solo.

• 181 espécies Gêneros de formas morfológicas variadas

• unicelulares não flageladas (gênero Codiolum). • filamentos não ramificados de células uninucleadas (gênero Ulothrix-nomeia a ordem).

• talo na forma de lâmina composta de uma única camada de células uninucleadas (gênero Monostroma).

ORDEM ULOTRICHALES Gênero Ulothrix – 41 spp. • Ambientes marinhos e de água doce. • Fixas ao substrato formando tufos de filamentos não ramificados. • Células com um único cloroplasto lateral e vários pirenóides.

ORDEM ULOTRICHALES Gênero Monostroma – 30 spp. • Talo verde composto por uma única camada de célula uninucleadas formando um saco ou lâmina, fixa ao substrato por um apressório discóide. Monostroma sp. (Antártida)

Desenvolvimento: início como um estágio discóide, filamentoso, passando por forma de tubo e finalmente na forma típica de lâmina achatada. Muito semelhante a Ulva.

ORDEM ULOTRICHALES Gênero Monostroma • Várias espécies marinhas suportando grandes variações de salinidade podendo ser também encontradas em águas salobras (estuários) e ambientes de água doce (uma única espécie). • A reprodução sexual (anisogametas) é muito semelhante a espécies da ordem Ulvales

CICLO DE VIDA

Monostroma grevillei. (a, a’) Talo chato em forma de lâmina. (b, b’, c, c’) formação de gametas biflagelados masculinos e femininos. Anisogamia (d) zigoto quadriflagelado. (e) desenvolvimento do zigoto. (f, g) produção de meiosporos. (h, h’) esporos quadriflagelados. (i, i’) plantas gametófitas jovens. (j, j’) estágio na forma de “saco”. F! = fertilização; R! meiose.

ORDEM ULOTRICHALES Gênero Monostroma • Interesse nos estudos químicos devido a compostos bioreativos para uso tópico na pele e cicatrização do tecido muscular etc. • Cultivadas no Japão, Taiwan, China para consumo humano Monostroma undulatum (Argentina) (g/100g peso seco) Proteína = 12,89-21,85 Lipídios = 0,32-1,47 Fibras = 14,36-19,6 Carboidratos = 20,86-32,48 Sódio = 7,39-13,11 Potássio = 1,38-3,18 Cálcio (mg) = 149-226 Fósforo (mg) = 190-447 Vitamina C (mg) = 159-455

ORDEM ULVALES 1. Grande importância principalmente pela abundância e distribuição das espécies nos ambientes de marés. 2. Contêm aproximadamente 26 gêneros e 316 (272) espécies, quase todas marinhas, com apenas algumas espécies de Enteromorpha encontradas em ambientes de água doce. 3. Ulva (132 spp.) e Enteromorpha (24 spp.) são encontradas em quase todas as zonas de marés de todos os oceanos. 4. Competidoras eficientes, alta capacidade reprodutiva, bastante oportunistas, ocupando rapidamente porções do substrato desocupado pela saída de uma outra alga. 5. Alta capacidade fotossintética, altas taxas de crescimento e tolerância a grandes variações ambientais. 6. Crescem com bastante abundância em ambientes com alto teor de matéria orgânica, podendo ser utilizadas como indicadores biológicos.

ORDEM ULVALES Gênero Enteromorpha – 25 spp. • Provavelmente a alga verde bentônica mais comum, sendo facilmente reconhecida pela sua estrutura tubular oca, filamentosa, podendo apresentar apenas algumas células de diâmetro. • Fixas ao substrato por rizóides. • Habitando a mesma região da Ulva, crescendo conjuntamente algumas vezes em grande abundancia.

ORDEM ULVALES Gênero Enteromorpha

•

Alta capacidade fotossintética, alta taxa de crescimento e tolerância a uma grande variação das condições ambientais (ex. salinidade, temperatura, luminosidade etc.).

•

Crescem muito bem em poças de marés, estuários, rochas expostas e cascos de navios.

•

São encontradas em ambientes marinhos, estuarinos e de água doce, sendo freqüentemente uma das primeiras algas marinhas a colonizar uma área nova ou limpa de substrato em zonas de marés.

•

Consumida pelos habitantes das ilhas do Pacífico

ORDEM ULVALES Gênero Enteromorpha Indicadora biológica de metais pesados.

Japão

1.400 t/ano

Coréia do Norte

538

Moléculas biologicamente ativas.

Coréia do Sul

500

Enteromorpha clathrata

Aspecto geral; corte transversal do talo; vista superficial do talo (celulas vegetativas e gametas remanescentes).

Ciclo de Vida

Geralmente apresentam alternância de geração (diplobionte isomórfico) gametófica e esporófita. Esporos liberados por poro lateral.

ORDEM ULVALES Gênero Ulva – 132 spp.

Ulva lobata

• Talo foliáceo, expandido, fixo ao substrato por pequeno apressório. • 2 camadas de células, próximas ou separadas por paredes gelatinosas. • Essencialmente marinho mas é possível de encontrar exemplares em zonas estuarinas (água salobra). • Plantas oportunistas, alta velocidade de crescimento. Pode atingir 1 m.

ORDEM ULVALES Gênero Ulva • Ambientes eutrofizados  são consideradas como indicadoras biológicas da presença de níveis elevados de matéria orgânica. • Espécies de Ulva tem sido utilizadas em vários experimentos como bio-filtros em efluentes oriundos de atividade aquicolas. Ulva lactuca

The green seaweed Ulva rigida as a bioindicator of metals (Zn, Cu, Pb and Cd) in a low-salinity coastal environment Theodora Boubonari, Paraskevi Malea, Theodoros Kevrekidis

Is the cryptic alien seaweed Ulva pertusa (Ulvales, Chlorophyta) widely distributed along European Atlantic coasts? Sergio Baamonde López, Irene Baspino Fernández, Rodolfo Barreiro Lozano, Javier Cremades Ugarte Abstract

Ulva pertusa Kjellman (Ulvales, Chlorophyta), which is widely distributed in the Pacific Ocean, has been detected on the NW Atlantic coast of the Iberian Peninsula (Galicia, Spain). The material has lobed and perforated blades, without marginal teeth, and with characteristic wrinkling at the base; it has an average

thickness of 150 μm in the upper basal zone. Cells have a single chloroplast with (1-) 2 (-3) pyrenoids and, in surface view, show only local ordering. In transverse sections, cells are squarish or oblong, with rounded corners. Blades have a wide fertile margin with cells containing up to 28 gametes. The species-level identification

This is the first report for this opportunistic species from the Iberian Peninsula. Its introduction is probably attributable to the importation of biological material for shellfish culture. as U. pertusa was confirmed by molecular studies (rbcL sequence analysis).

Ciclo de Vida • Reprodução assexuada  4 ou 8 zoósporos quadriflagelados por esporângio • Reprodução sexuada  anisogametas biflagelados, 8 por gametângio.

ORDEM CLADOPHORALES •

31 gêneros e 468 espécies, algumas com morfologia de talos ramificados ou não, formas pseudoparenquimatosas, vesículas circulares, foliácea etc.

•

As células vegetativas são usualmente multinucleadas, mas o talo é subdivido em septos.

•

Um dos principais gêneros dessa ordem, Cladophora, se distribui abundantemente em todos os oceanos e com poucas espécies de água doce.

•

São plantas filamentosas unisseriadas simples ou ramificadas, crescendo isoladamente ou em grandes tufos.

ORDEM CLADOPHORALES (468)

Gênero Chaetomorpha

Chaetomorpha antennina (Bory) Kütz

• Talo filamentoso unisseriado, não ramificado composto de células multinucleadas, fixo ao substrato pela célula basal rizóidal, crescendo isoladamente ou em tufos. 59 ssp.

• Espécies essencialmente marinhas com distribuição cosmopolita, crescendo fixas a rochas ou conchas de moluscos, habitando preferencialmente a região de supra litoral.

ORDEM CLADOPHORALES

Gênero Chaetomorpha - 59 spp. • Zoósporos e gametas, semelhantes, produzidos em grande número em cada célula. • Alternância de gerações (diplobionte isomórfica).

morfologicamente

idênticas

• Macroalgal biomonitors of trace metal contamination in acid sulfate soil aquaculture ponds. Science of The Total Environment, Volume 324, Issues 1-3, 25 May 2004, Pages 25-39

Chaetomorpha aerea (Dillwyn) Kütz.

Chaetomorpha_melagonium

ORDEM CLADOPHORALES

Gênero Cladophora • 183 spp. Talo ereto filamentoso, abundantemente ramificado, composto de filamentos unisseriados de células multinucleadas, fixo ao substrato por apressório pequeno.

• Ramificação dicotômica, tricotômica ou politômica, crescendo em ambientes marinhos e de água doce (maior abundância) – distribuída largamente em mares tropicais e temperados, mas não estão presente em regiões polares.

ORDEM CLADOPHORALES

Gênero Cladophora

• A ramificação abundante do talo permite que as espécies de Cladhopora retenham quantidades suficientes de água permitindo sua sobrevivência mesmo em áreas de grande dessecação. • Abundantes em ambientes de água doce, tais como pequenos córregos, lagos, zonas de estuário e reservatórios, implicando no equilíbrio desses ambientes.

ORDEM CLADOPHORALES

Cladophora aegagropila Aquariofilia

ORDEM CLADOPHORALES

Gênero Cladophora • Alternância de geração (diplobionte isomórfica). Células terminais funcionam como gametângio ou esporângio. • Indicador biológico - ambientes marinhos com acentuado aporte de nutrientes de origem costeira, tais como efluentes de esgotos e resíduos da agricultura, é possível encontrar uma densa população formando densos tapetes verdes. Flora do Ceará Cladophora capensis (C. Agardh) De Toni Cladophora catenata (L.) Kütz. Estrutura reprodutiva

Cladophora prolifera (Roth) Kütz. Cladophora vagabunda (L.)

Gênero Cladophora – Ciclo de Vida

(a) Plantas gametófitas (1N) Geração gametófica. Células da zona apical se dividem formando gametas biflagelados. (b) Gametas (c) zigoto quadriflagelado (h) Plantas esporófitas (2N) Geração esporófita.

(i) Esporos quadriflagelados.

ORDEM CLADOPHORALES

Gênero Anadyomene – 14 sp. Anadyomene stellata (Wulfen in Jacq.) C. Agardh • Nome originário da mitologia grega - a deusa Afrodite saindo dos oceanos, é uma das mais belas algas marinhas macroscópicas. • Talo foliáceo expandido com espessura de apenas uma célula, composto de filamentos ramificados.

ORDEM CLADOPHORALES Anadyomene stellata (Wulfen in Jacq.) C. Agardh • Células pequenas preenchem os espaços entre os filamentos (nervuras). Encontrada em zonas de maré em regiões tropicais e em zonas de corais. • Anadyomene stellata está presente no infralitoral na praia de Fleixeiras, Trairi, Ceará.

ORDEM CLADOPHORALES

Gênero Dictyosphaeria (11 spp.) • Plantas com talo de âmbito globóide, compacto, sólido ou oco, estrutura cenocítica. Filamentos curtos e densos. • Fixa fortemente ao substrato por um tufo de rizóides em regiões de meso litoral. • Desenvolvimento da planta se inicia por uma célula esférica no formato de uma bola com um grande vacúolo central.

ORDEM CLADOPHORALES

Gênero Dictyosphaeria • Compete com os corais nas zonas de recifes podendo crescer de maneira descontrolada quando a herbivoria é reduzida pela sobrepesca ou por excesso de nutrientes oriundos das atividades humanas. Extremamente invasiva-Hawaii. • Possui compostos com atividade antimicrobiana e reguladores de crescimento (auxinas, giberelina, citocinas).

• Utilizada como alimento humano e para animais.

ORDEM CLADOPHORALES Gênero Chamaedoris 3 sp.-

Chamaedoris peniculum (Flora do

Ceará) Chamaedoris auriculata Børgesen

Valonia utricularis (Roth) C. Agardh

Gênero Valonia 11 spp. Flora do Ceará • V. aegagropila • V. macrophysa

• V. utricularis Valonia aegagropila C. Agardh

Valonia macrophysa Kützing

ORDEM BRYOPSIDALES (570) • Contém quase todas as algas verdes que possuem estrutura cenocítica: 7 Famílias, 37 gêneros e 570 espécies.

• Pode apresentar carbonato de cálcio na parede celular. • Possuem dois tipos de carotenóides: sifonaxantina e sifoneina, que não estão normalmente presentes nas outras classes de algas verdes. • Presença de numerosos filamentos de material da parede celular, denominada de trabécula.

Seção transversal de um ramo de Caulerpa: os filamentos (trabécula) são uma extensão da parede celular crescendo em direção ao centro, funcionando como suporte estrutural do talo.

ORDEM BRYOPSIDALES • Talo cenocítico, multinucleado. • Parede celular geralmente composta de celulose, xilano (polissacarídeo de xilose) ou manano (polissacarídeo de manose) em algumas espécies. • Espécies da Ordem Bryopsidales são essencialmente marinhas e de águas tropicais. • As principais Famílias da ordem são:

• Bryopsidaceae (84)

• • • • •

Caulerpaceae (97) Codiaceae (144) Debersiaceae (22) Halimedaceae (44) Udoteaceae (35)

ORDEM BRYOPSIDALES Família Bryopsidaceae (84)

Gênero Bryopsis (61) • Apenas um gênero, e todas as espécies são marinhas ocorrendo em zonas tropicais e subtropicais.

Bryopsis plumosa –Flora do Ceará

Gênero Bryopsis • Plantas delicadas de pequeno porte (10 cm), estrutura pinata, bastante abundante nos ecossistemas tropicais. • São potenciais invasoras. Possuem defesas químicas que são tóxicas para a maioria dos herbívoros. • Bastante comuns em áreas com alto teor de matéria orgânica, podendo tornar-se competitiva dominante.

Bryopsis pennata Flora do Ceará

ORDEM BRYOPSIDALES Família Caulerpaceae (97)

Gênero Caulerpa (97) • Apenas 1 gênero e todas as espécies são marinhas ocorrendo em zonas tropicais e subtropicais. • Talo cenocítico constituído de uma porção rastejante rizomatosa (estolão), somente encontrada nessa família, fixa ao substrato por tufos de rizóides e por ramos eretos ou aéreos (fronde). • Pode atingir mais de um metro, mas ainda é constituída de uma única célula.

GÊNERO CAULERPA 1 – Parede celular externa 2 – Citoplasma 3 – Núcleos 4 – Mitocôndrias 5 – Cloroplastos 6 – Parede celular externa

Parte aérea Parede celular

Citoplasma

Vacúolo Estolão Trabécula

Rizóides

GÊNERO CAULERPA •

Principal componente de parede celular: é xilano (-1,3xilose).

•

O crescimento da planta ocorre nas extremidades do estolão.

•

Reprodução assexuada por partição do talo.

•

Possuem várias moléculas biologicamente ativas.

•

Reprodução sexuada ocorre através da formação de anisogametas biflagelados  ♂ pequeno; ♀ grande, produzidos na mesma planta (fronde).

•

O zigoto se desenvolve em uma estrutura esférica (protosfera) que após fixação no substrato gera uma nova planta.

•

Não há alternância de gerações (?Caulerpa taxifolia?).

1 – Parede celular; 2- Citoplasma; 3 – Vacúolo; 4 – Trabécula, 5 – tampão externo; 6 – tampão interno Representação esquemática da formação de um tampão selante em Caulerpa taxifolia. A) Alga com talo rompido (lesionado), B) Saída de vacúolos – material citoplasmático. O citoplasma (2) se volta para si mesmo formando um tampão em poucos minutos; C) O tampão externo (5) é polimerizado em poucos minutos e é finalizada a formação do tampão interno (6), resultando em uma área vazia entre as duas partes; D) Depois de restaurada a nova parede celular, a parte relativa ao tampão externo é separada da alga.

Formação do tampão cicatrizante em C. taxifolia. A) Coágulo gelatinoso (tampão) fechando (cicatrizando) o talo partido. B) Na presença de Ebelacton B, um inibidor de esterase, não foi formado o tampão (coágulo) de cicatrização.

Para verificar se produtos secundários da caulerpina estariam envolvidos na formação do tampão/coágulo de cicatrização, um talo de C. taxifolia foi cortado nas duas extremidades, produzindo duas ares de lesões (feridas). Em uma extremidade, foi tratado com a aplicação de ebelacton B, um inibidor de esterase e a outra extremidade se tratou com apenas água. Na parte tratada apenas com água (A), ocorreu a formação do coágulo de cicatrização enquanto que na outra extremidade (B), o inibidor da esterase reduziu a deacetilação da caulerpina e não foi formado o tampão de cicatrização.

GÊNERO CAULERPA

GÊNERO CAULERPA

C. racemosa v. uvifera

C. racemosa v. clavifera

C. racemosa v. peltata

GÊNERO CAULERPA

C. taxifolia

C. cupressoides

C. sertularioides

GÊNERO CAULERPA Flora do Ceará Caulerpa Caulerpa Caulerpa Caulerpa Caulerpa Caulerpa Caulerpa Caulerpa Caulerpa Caulerpa Caulerpa Caulerpa Caulerpa Caulerpa Caulerpa Caulerpa Caulerpa Caulerpa Caulerpa Caulerpa Caulerpa Caulerpa

ashmeadii Harv. brachypus var. brasiliana A.B. Joly & Semir cupressoides (H. West in Vahl) C. Agardh var. cupressoides cupressoides var. lycopodium f. elegans (P. Croun & H. Croun) Weber Bosse cupressoides var. lycopodium Weber Bosse cupressoides var. mamillosa (Mont.) Weber Bosse cupressoides var. serrata (Kütz.) Weber Bosse cupressoides var. turneri Weber Bosse fastigiata Mont. floridana W.R. Taylor lanuginosa J. Agardh mexicana Sond. ex Kütz. prolifera (Forssk.) J.V. Lamouroux racemosa (Forssk.) J. Agardh [racemosa var. racemosa; clavifera; uvifera] racemosa var. macrophysa (Sond. ex Kütz.) W.R. Taylor racemosa var. occidentalis (J. Agardh) Børgesen racemosa var. peltata (J.V. Lamouroux) Eubank C. racemosa var. laetevirens scalpelliphormis f. denticulata (R. Br. ex Turner) C. Agardh scalpelliphormis f. intermedia (Weber Bosse) Svedelius serrulata var. pectinata (Kütz.) W.R. Taylor sertularioides (S.G. Gmel) M. Howe verticillata J. Agardh

GÊNERO CAULERPA

Caulerpa prolifera: reprodução sexual. (a) parte aérea da planta mostrando numerosas estruturas especializadas (papilos) responsáveis pela liberação dos gametas;

(b-d) papilos correspondentes aos três estágios de liberação dos gametas.

GÊNERO CAULERPA

ORDEM BRYOPSIDALES Família Codiaceae- 9 gêneros – 154 spp

Gênero Codium (144) • Talo cenocítico, ereto, cilíndrico, ramificado dicotomicamente, de consistência esponjosa. • Habita a região de meso-litoral  indicador biológico - algumas espécies habitando profundidades de até 70 m. • Existem cerca de 144 diferentes espécies de Codium em regiões tropicais e temperadas.

• Atingem de 6 a 20 cm - C. magnum: até 8 m, meso-litoral em algumas praias do México. • Possuem importância biomédica: biomoléculas  lectinas.

• Em regiões temperadas do Atlântico (C. fragile) pode causar efeitos negativos na flora e em alguns moluscos de interesse econômico. • Reprodução por fragmentação do talo  aparecimento de espécies exógenas em algumas regiões do mundo.

Gênero Codium Codium fragile ssp tomentosoides

GÊNERO CODIUM Seções transversais do talo evidenciando uma região medular central de tubos orientados longitudinalmente estrutura pseudoparenquimatosa.

Região externa do talo apresenta estruturas mais largas denominadas de utrículos, onde estão os pigmentos e ocorre a fotossíntese.

FLORA DO CEARÁ • Codium taylorii P.C. Silva

Codium isthmocladum Vickers

•Codium decorticatum (Woodw.) M. Howe

Codium arabic

Codium reedia

Codium vermilara

Codium bursa

Codium edule

CICLO DE VIDA DO Codium tomentosum.

ORDEM BRYOPSIDALES Família Derbesiaceae- 2 gêneros – 28 spp Gênero Derbesia (12) • Pequena Família recebeu grande atenção recentemente devido ao conhecimento do ciclo de vida de seu principal gênero – Derbesia. • Habita geralmente águas marinhas tropicais e temperadas. • Ciclo de vida: diplobionte heteromórfico - alternância de gerações: esporófita (filamentosa) e uma gametófita (forma globosa)- estágio Halicystis  era descrito como uma outra espécie de alga. • Liberação dos gametas se dá por ruptura explosiva de pequena vesícula e a fecundação é externa. • Fase esporófita os zoósporos possuem apresentando uma coroa de flagelos.

forma

ovóide

Gênero Derbesia Estágio Halicystis (Gr. Hals, mar + kystis, vesícula, balão).

ORDEM BRYOPSIDALES Família Halimedaceae- 1 gênero – 44 spp. Gênero Halimeda • Plantas eretas, cenocíticas, crescendo isoladamente ou em tufos, de hábito arbustivo, fortemente calcificada (CaCO3) de cor verde-esbranquiçada. • Talo constituído por segmentos achatados, formas variadas, unidos por juntas flexíveis não calcificadas. • Parede celular é composta principalmente de xilano, como encontrado em Caulerpa.

• Todas as espécies são marinhas e habitam águas tropicais e subtropicais, em profundidade de até 50 m algas que habitam zonas mais profundas maior calcificação.

ORDEM BRYOPSIDALES Gênero Halimeda • Segmentos mortos formam praias de areia calcária principalmente próximo a recifes de corais. Produz até 50% da areia de praias tropicais. • Importantes formadores de sedimentos carbonatos e estão envolvidos no balanço de carbono nos oceanos. • Fonte de calcário para a produção de cimento, carbonato de cálcio de grande pureza. • Zona de pastagem e abrigo de lagostas. • Banco de Halimeda  litoral cearense até o Espírito Santo.

GÊNERO HALIMEDA

GÊNERO HALIMEDA

(1) Aspecto geral (2) vista superficial descalcificado

do

talo

(3) corte transversal à superfície do segmento (descalcificado) (4) detalhe dos superficiais

filamentos

(5) corte longitudinal mediano da região entre dois segmentos (note as fusões entre os filamentos)

GÊNERO HALIMEDA Flora do Ceará

Halimeda gracilis Harv. ex J. Agardh

Halimeda incrassata (J. Ellis) J.V. Lamouroux

GÊNERO HALIMEDA

ORDEM BRYOPSIDALES Família Udoteaceae- 15 gêneros – 83 spp. Gênero Udotea 35 spp. Udotea flabellum (J. Ellis & Sol.) J.V. Lamouroux

Udotea cyanthiformis

Flora do Ceará

ORDEM BRYOPSIDALES Família Dichotomosiphomaceae 35 spp.

Gênero Avrainvillea 29 spp. Avrainvillea sp.

Avrainvillea erecta

ORDEM DASYCLADALES Família Dasycladaceae – 15 gêneros, 46 spp.

Gênero Batophora (2 spp.) • Plantas eretas, com talo não calcificado, crescendo entre 3-10 cm, constituído de eixo central, unicelular, que transporta ramos curtos laterais. • Ocorre em regiões rasas de lagos tropicais e tem sido encontrada em águas de baixa salinidade (estuários) bem como algumas espécies sobrevivem em regiões com condições hipersalinas

Gênero Batophora Batophora occidentalis

gametângios esféricos ao longo ramos verticilados

Gênero Neomeris (7 spp.) Plantas de talo cilíndrico, não ramificado, calcificado, unicelular com 1-2,5 cm e na proção apical tufos de finos fios. Comospolita em ambientes tropicais e sub-tropicais até 30 m. Flora do Ceará: Neomeris annulata Dickie

ORDEM DASYCLADALES Família Polyphysaceae – 3 gêneros, 20 spp.

Gênero Acetabularia (13 spp.)

Acetabulária calyculus (Estado do Ceará)

• Marcante história fóssil, com 60 gêneros. • Fósseis de Acetabularia (principal representante da ordem) datam do período Cretáceo.

• Todas as espécies são tropicais ou subtropicais. • Plantas cenocíticas geralmente impregnadas de carbonato de cálcio, constituídas de porção rizoidal e de eixo principal. • Apresentam reprodução sexuada por isogametas biflagelados e um ciclo de vida sem alternância de gerações. Redução (meiose) ocorre no interior do gametângio.

Gênero Acetabularia

Modelo para estudos básicos de biologia celular e molecular. Joachin Hammerling (1940) enxertou parte do talo e transferiu o núcleo para outras espécies, demonstrando a presença de informações genéticas presentes no núcleo controlavam o desenvolvimento celular, determinando a morfologia da corona. Núcleo está na porção basal da alga

FILO CHAROPHYTA CLASSE CHAROPHYCEAE ORDEM CHARALES FAMÍLIA CHARACEAE

FILO CHAROPHYTA - CLASSE CHAROPHYCEAE Ordem Charales – 693 spp Família Characeae - 41 gêneros – 690 spp.

Gênero Chara (239 spp.) • Principalmente de ambientes de água doce – poucas em salobro. • Fundos de lagos formando tapetes – pequenos córregos. • Fortemente calcificadas – CaCO3 e MgCO3. • Eixo fixo ao substrato através de ramos de rizóides unisseriados. • Rizóides possuem geotropismo positivo e crescem para baixo.

Gênero Chara • Talo dividido em nódulos e inter-nódulos crescimento apical. • Propagação vegetativa - Reprodução oogâmica. • Algumas espécies apresentam reprodução assexuada e existem estruturas sexuais especializadas. • Os órgãos sexuais são o glóbulo (masculino) ou anterídeo e núcula (feminino) ou oogônio.

núcula

• Os termos glóbulo e núcula são os mais adequados devido os termos anterídio e oogônio não serem apropriados porque as estruturas reprodutivas incluem, além do órgão sexual, uma camada multicelular protetora derivadas de células abaixo do órgão sexual. glóbulo

Gênero Chara

•

A núcula possui um único ovo.

•

O anterozóide penetra a núcula e fecunda o ovo, que após a formação do zigoto, se desprende da planta mãe atingindo o substrato e germinando uma nova planta após períodos que variam de semanas ou meses.

•

O zigoto pode ser carregado para outras áreas, distante da planta mãe e não germinará na ausência de luz, necessitando da branca ou vermelha.

•

A meiose ocorre na primeira divisão do zigoto, indicando um talo haplóide e o zigoto é a única célula diplóide do ciclo de vida.

Gênero Chara

Gênero Nitella 208 spp.