ČERVENÉ RIASY: VLASTNOSTI, TAXONÓMIA, ROZMNOŽOVANIE, VÝŽIVA - BIOLÓGIE - 2026

Červené riasy alebo Rhodophytas sú kmeň organizmov, ktoré patria do kráľovstva Protista sú charakterizované červenkastá v dôsledku prítomnosti v ich bunkách pigment fykoerytrín.

V roku 1901 ho opísal rakúsky botanik Richard Von Wettstein. Jedná sa o kmeň, ktorý obsahuje celkom dva subfily: Cyanidiophyna a Rhodophytina. Prvá pozostáva z jednej triedy, zatiaľ čo druhá zo šiestich.

Červené riasy. Zdroj: Budhiargomiko z Wikimedia Commons

Uprednostňujú morské biotopy, dokonca zohrávajú dôležitú úlohu pri tvorbe koralových útesov. U niektorých sa ako substrát vyvinú iné riasy alebo škrupiny zvierat, ako napríklad ulitníky (slimáky) alebo lastúrniky (slávky, ustrice).

Skupina červených rias je jednou z najviac študovaných, pretože poskytuje veľké množstvo výhod pre človeka: v oblasti výskumu zdravia, kozmetiky a biotechnológií.

taxonómie

Doména: Eukarya

Kingdom: Protista

Okraj: Rhodofyt

Všeobecné charakteristiky

Kmeň Rhodophyta predstavuje pomerne veľkú a rôznorodú skupinu organizmov, ktoré majú niekedy odlišné vlastnosti.

Z morfologického hľadiska sa tieto organizmy môžu vyskytovať rôzne: vetvovité, vetvovité alebo široké laminy. A

Z vlastných štruktúr rias je možné uviesť tallus, ktorý je samotným telom rias, a rhizoid, ktorý je štruktúrou analogickou ku koreňom rastlín.

Podobne majú niektoré štruktúry známe ako úponky, ktoré im umožňujú prichytávať sa na rôzne prvky biotopu alebo na iné riasy.

- Štruktúra bunky

Pokiaľ ide o jeho bunkovú štruktúru, na tejto hranici je možné nájsť od jednobunkových organizmov (tvorených jednou bunkou) až po mnohobunkové organizmy (tvorené viac ako dvoma bunkami).

Z toho je možné odvodiť, že medzi červenými riasami sú niektoré, ktoré sú mikroskopické a iné, ktoré sú extrémne veľké. Toľko, že dokonca dosiahnu dĺžku presahujúcu jeden meter

Bunková stena

Bunky tohto typu rias sú podobné bunkám rastlín, pretože majú vnútornú štruktúru známu ako bunková stena. Skladá sa z biopolyméru známeho pod názvom celulóza.

Podobne majú bunky vonkajšiu vrstvu nad bunkovou stenou, ktorá je vytvorená zo slizovitých uhľohydrátov. Ich funkciou v bunkách je, že tkanivá sú kompaktné.

Tieto bunky nie sú izolované jeden od druhého, ale pretože v niektorých sektoroch nie je bunková stena každej bunky úplne vyvinutá, vedie to k nadviazaniu komunikácie medzi bunkami, prostredníctvom ktorej môže dôjsť k výmene rôznych látok. Toto je diferenciálna charakteristika tejto skupiny.

chloroplasty

Podobne medzi bunkovými organelami nachádzajúcimi sa v ich bunkách môžeme spomenúť chloroplasty, ktoré majú v prípade červených rias dvojitú membránu a ktorých tylakoidy nie sú zoskupené, ako vo všetkých rastlinách, v ktorých sa nachádzajú. zoskupujú sa spolu do štruktúr známych ako granas.

Centrioles

Podobne v bunkách sa pozoruje významná neprítomnosť dôležitej organely v mitózovom procese u iných živých bytostí: centiolov.

Pokiaľ ide o typickú bunkovú štruktúru, bunky rudúch môžu predstavovať jedno jadro a môžu byť tiež viacjadrové.

pigmenty

Ako je známe, v chloroplastoch sa nachádzajú rôzne pigmenty, z ktorých najznámejší je chlorofyl. Chlorofyl typu a sa nachádza v chloroplastoch, ktoré majú bunky tohto typu rias, ako aj karotenoidy a ďalšie doplnkové pigmenty, ako sú xantofyly, fykoerytrín a fykocyanín.

Charakteristická červenkastá farba týchto rias je spôsobená skutočnosťou, že zelená chlorofyl je maskovaná fykoerytrínom a fykocyanínom, pretože tieto pigmenty absorbujú modré svetlo, ktoré má väčšiu penetráciu do vody.

Rezervná látka

Bunky týchto rias uchovávajú látku známu ako floridný škrob, ktorá je jedinečná a exkluzívna pre členov kmeňa Rodhophyta.

Tento uhľohydrát je produktom procesu fotosyntézy a zostáva uložený v bunkách. Skladovanie sa vyskytuje v granulách usporiadaných v cytoplazme v blízkosti chloroplastov.

pohyblivosť

Rhodophyty sú sediace a imobilné organizmy. Neuvádzajú bičíky v žiadnej z fáz svojho životného cyklu.

habitat

Väčšina druhov červených rias sa nachádza v morských ekosystémoch. Pre sladkovodné ekosystémy je však niekoľko jedinečných. Obzvlášť sa vyskytujú v miernych a teplých vodách.

Existujú druhy, ktoré majú schopnosť viazať uhličitan vápenatý, čo z nich robí nevyhnutných členov koralových útesov.

Výživa

Členovia kmeňa Rodhophyta sú autotrofy. To znamená, že sú schopné syntetizovať svoje vlastné živiny, najmä procesom fotosyntézy.

Červené riasy vykonávajú kyslíkovú fotosyntézu, kde je voda hlavným elektrónovým donorom a uvoľňuje kyslík ako vedľajší produkt. Tento typ fotosyntézy pozostáva z dvoch dobre diferencovaných fáz: fotochemická a biosyntéza.

Fotochemická fáza

Substráty, ktoré sú potrebné na uskutočnenie tejto fázy, sú voda, ADP (adenozín difosfát) a NADP (nikotínamín difosfát). Počas tejto fázy je prvá vec, ktorá sa stane, absorpcia slnečného svetla molekulami chlorofylu.

Produkt energie, ktorá sa tam uvoľňuje, sa oddelí molekula vody a uvoľní sa kyslík. Poskytuje tiež 2 e ^- ktoré po prechode cez reťazec prenosu elektrónov generujú NADPH + H ⁺ .

Biosyntetická fáza

Substráty, ktoré sú potrebné na uskutočnenie tejto fázy, sú: oxid uhličitý (CO2), ATP a NADPH. Je tiež známa ako Calvimov cyklus alebo Pentózov cyklus.

Je to cyklický proces, do ktorého vstupuje CO2, ako aj ATP a NADP získané z fosfo-syntetického stupňa. V tomto cykle sa prostredníctvom série reakcií vytvára rezervná látka z červených rias, floridiánskeho škrobu, NADP ⁺ a ADP.

rozmnožovanie

Červené riasy majú dva druhy rozmnožovania: nepohlavné a sexuálne. Pokiaľ ide o asexuálnu reprodukciu, môže to byť prostredníctvom dvoch procesov: sporulácie alebo fragmentácie talu.

Nepohlavné rozmnožovanie

V prípade sporulácie sa monospory produkujú v každej bunke určitých vetiev. Každá spóra je schopná vytvoriť novú živú bytosť.

Podobne v riasach, ktoré sa rozmnožujú asexuálne fragmentáciou talu (telo rias), sa časť rias oddelí od tela a z toho sa môže vytvoriť plne funkčný dospelý organizmus.

Asexuálna reprodukcia je proces, v ktorom rodič produkuje potomkovia presne ako on, z fyzikálneho a genetického hľadiska.

Sexuálna reprodukcia

K sexuálnej reprodukcii dochádza prostredníctvom procesu známeho ako oogamy. Spočíva v oplodnení samice, ktorá nie je mobilná, mobilnou samčou gametou.

Ako sa dá očakávať, keďže ide o proces sexuálnej reprodukcie, dochádza k výmene genetického materiálu medzi oboma gamétami.

Ženská gameta Rodhophytas je veľká a nepohyblivá, zatiaľ čo samčia gameta je malá a pohybuje sa prúdom vody, pretože nemá bičík.

Mužská gameta, známa ako spermatium, sa dostane do samice gametangia a oplodní ju. Má mužské vlákno gametového receptora zvané trichogyny.

Životný cyklus

Na pochopenie životného cyklu červených rias (jedného z najzložitejších v prírode) je potrebné poznať a porozumieť dvom pojmom:

• Gametophyte: je to haploidná sexuálna generácia (s polovičnou genetickou záťažou druhu)
• Sporofyt: je to diploidná fáza (s úplnou genetickou záťažou druhu) viacbunkový rias a rastlín, ktoré majú cykly so striedajúcimi sa generáciami.

Keď sa to potvrdí, dá sa povedať, že Rodhophytas môže mať dva typy biologických cyklov: digenetický a trigenetický. Závisí to od zložitosti druhu.

Tráviaci cyklus

Predstavuje ho napríklad druh Phophyra linearis, druh červených rias. V tomto type cyklu sa vyskytujú dve generácie: gametofyt a sporofyt. Prvý z nich je dominantný.

Gametofyt produkuje gamety, ženské aj mužské. Ak dôjde k oplodneniu, vytvorí sa sporofyt. To bude zase produkovať spóry, z ktorých nové getofyty postupne vyklíčia.

Je dôležité objasniť, že gametofyt a spóry sú haploidné, zatiaľ čo sporofyt je diploidná štruktúra.

Trigenetický cyklus

V tomto type cyklu existujú tri generácie: karposporofyt, tetraspores a gametophyte. Karcoporofyt je diploidný a tetraspory a gametofyt sú haploidné.

Tetrasporfyt prostredníctvom procesu meiózy vytvára spóry, ktoré sú zoskupené po štyroch (tetraspores). Každá spóra produkuje gametofyt.

Ako sa očakávalo, každý gametofyt generuje imobilné ženské gaméty a mobilné mužské gaméty. Uvoľňujú sa, zatiaľ čo samica zostáva v gametofyte.

Životný cyklus červenej riasy (Chondrus crispus). Zdroj: Chondrus na en.wikipedia, z Wikimedia Commons

Hneď ako dôjde k oplodneniu, vytvorí sa diploidný zygota známa ako karposporofyt, ktorý sa vyvíja na ženskom gametofyte. Táto štruktúra produkuje spóry známe ako kascospory, ktoré klíčia a pochádzajú z prvej generácie cyklu, tetrasporofytu.

aplikácia

Červené riasy ľudia používajú už stovky rokov, a to vďaka mnohým výhodám a použitiu.

Sú zdrojom agaru

Agar je želatínová látka, ktorá sa používa v rôznych oblastiach. V mikrobiológii sa používa ako kultivačné médium, v gastronomickej oblasti ako želatinačné činidlo a v molekulárnej biológii sa používa v elektroforetickom procese na agarózovom géli a v chromatografii na vylúčenie molekúl.

Červené riasy obsahujú veľké množstvo slizu. To je základ pre výrobu agaru.

Postup na získanie agaru je pomerne jednoduchý. Predovšetkým musia byť sušené na slnku. Následne sa ponorí do horúcej vody s nejakým alkalickým roztokom. Potom sa veľmi dobre premyjú studenou vodou a pridá sa kyselina sírová, aby stratili zásaditosť, a chlórnan sodný, ktorý ich vybieli.

Varia sa dve hodiny, na konci ktorých sa produkt extrahuje. Toto sa podrobí procesu filtrácie. Akonáhle sa získa filtrát, uskutoční sa proces gélovatenia, ktorý sa ochladí na rôzne teploty. Potom sa lisuje a suší horúcim vzduchom. Nakoniec sa melie a preosieva sa na zabalenie.

Zdravotné výhody

Červené riasy sú zdrojom mnohých zlúčenín, ktoré sú veľmi užitočné vo farmaceutickom priemysle.

V prvom rade sú uznávaným zdrojom jódu. Toto je prvok, ktorý sa už roky používa na liečenie stavov štítnej žľazy, ako je struma.

Podobne červené riasy majú antioxidačné a antivírusové účinky. Po prvé, sú schopné znižovať negatívny účinok voľných radikálov na bunky, okrem toho, že stimulujú produkciu interferónu, aby bojovali proti vírusovým látkam, ktoré vstupujú do tela.

Nedávne štúdie ukázali, že červené riasy majú určitý stupeň účasti na blokovaní enzýmu, ktorý zasahuje do procesu arteriálnej hypertenzie, čím sa podarí túto patológiu zvládnuť.

Podobne sú červené riasy bohaté na vápnik a vitamín K. Vápnik je dôležitým doplnkom pri prevencii patológie, ktorá postihuje každý deň viac ľudí: osteoporózu. Vitamín K má dôležité vlastnosti, ktoré sa týkajú procesu zrážania krvi, a tým bránia krvácaniu.

Kozmetický priemysel

Červené riasy sa v kozmetickom priemysle široko používajú kvôli svojim zložkám a ich potenciálnym výhodám.

Napríklad riasy druhov Chondrus crispus sa používajú na výrobu zvlhčovacích, ochranných a zvláčňujúcich produktov. Podobne aj iný druh, Gracilaria verrucosa, je veľmi bohatý na agar, ktorý sa používa na výrobu rôznych kozmetických výrobkov.

Podobne sa Asparagopsis armata, ďalší druh červených rias, široko používa pri výrobe zvlhčujúcich a regeneračných produktov, ako aj vo výrobkoch pre citlivú pokožku a vo výrobkoch pre deti.

Referencie

1. Adl, SM a kol. 2012. Revidovaná klasifikácia eukaryotov. Journal of Eukaryotic Microbiology, 59 (5), 429-514
2. Freshwater, W. (2009). Červené riasy. Červené riasy. Zdroj: tolweb.org/Rhodophyta
3. Mouritsen, O. (2013). Veda o červených morských riasach. Zdroj: americanscientist.org/article/the-science-of-seaweeds.
4. Quitral, V., Morales, C., Sepúlveda, M. a Shwartz M. (2012). Výživové a zdravé vlastnosti morských rias a ich potenciál ako funkčnej zložky. Čílsky časopis o výžive. 39 (4). 196-202
5. Souza B, Cerqueira MA, Martins JT, Quintas MAC, Ferreira AC, Teixeira JA, Vicente AA. Antioxidačný potenciál dvoch červených morských rias z brazílskeho pobrežia. J Agric Food Chem 2011; 59: 5589-94.
6. Yoon, Hwan Su, KM Müller, RG Sheath, FD Ott a D. Bhattacharya. (2006). Definovanie hlavných línií červených rias (Rhodophyta). J. Phycol. 42: 482 - 492