ČERVENÉ ŘASY: CHARAKTERISTIKA, TAXONOMIE, REPRODUKCE, VÝŽIVA - BIOLOGIE - 2025

Ruduchy nebo Rhodophytas jsou kmen organismů, které patří do království Protista jsou charakterizovány načervenalé barvy v důsledku přítomnosti v jejich buňkách pigment fykoerytrinem.

Popisoval jej v roce 1901 rakouský botanik Richard Von Wettstein. Jedná se o kmen, který zahrnuje celkem dva subfily: Cyanidiophyna a Rhodophytina. První zahrnuje jednu třídu, zatímco druhou skupinu šest.

Červené řasy. Zdroj: Budhiargomiko, z Wikimedia Commons

Upřednostňují mořská stanoviště, dokonce hrají důležitou roli při tvorbě korálových útesů. Někteří se vyvinou jako substrát jiné řasy nebo skořápky zvířat, jako jsou plži (hlemýždi) nebo mlže (mušle, ústřice).

Skupina červených řas je jednou z nejstudovanějších, protože poskytuje velké množství výhod pro člověka: v oblasti výzkumu zdraví, kosmetiky a biotechnologií.

Taxonomie

Doména: Eukarya

Kingdom: Protista

Edge: Rhodophyte

Obecné vlastnosti

Phylum Rhodophyta představuje poměrně velkou a rozmanitou skupinu organismů, které mají někdy odlišné vlastnosti.

Z morfologického hlediska mohou mít tyto organismy různý vzhled: větvení podobné stromům, válcovité nebo široké laminy. A

Mezi vlastní struktury řas můžeme zmínit tallus, který je tělem samotné řasy, a rhizoid, což je struktura analogická kořenům rostlin.

Stejně tak některé mají struktury známé jako úponky, které jim umožňují připojit se k různým prvkům stanoviště nebo k jiným řasám.

- Struktura buňky

Pokud jde o jeho buněčnou strukturu, lze na této hraně nalézt od jednobuněčných organismů (tvořených jednou buňkou) až po mnohobuněčné organismy (tvořené více než dvěma buňkami).

Z toho lze odvodit, že mezi červenými řasami jsou některé, které jsou mikroskopické a jiné, které jsou extrémně velké. Tolik, že dokonce dosáhnou délky, která přesahuje jeden metr

Buněčná zeď

Buňky tohoto typu řas jsou podobné buňkám rostlin, protože mají vnitřní strukturu známou jako buněčná stěna. Je tvořen biopolymerem známým pod názvem celulóza.

Podobně mají buňky nad buněčnou stěnou vnější vrstvu, která je tvořena slizovitými uhlohydráty. Jejich funkcí v buňkách je to, že tkáně jsou kompaktní.

Tyto buňky nejsou izolovány jeden od druhého, ale protože v určitých sektorech není buněčná stěna každé buňky plně vyvinuta, způsobuje to navázání komunikace mezi buňkami, díky níž může docházet k výměně různých látek. Toto je diferenciální charakteristika této skupiny.

Chloroplasty

Podobně mezi buněčnými organely nalezenými v jejich buňkách můžeme zmínit chloroplasty, které mají v případě červených řas dvojitou membránu a jejichž tylakoidy nejsou seskupeny, jako ve všech rostlinách, ve kterých se nacházejí. oni seskupí dohromady tvořit struktury známé jako granas.

Centrioly

Podobně v buňkách je pozorována významná absence významné organely v mitosovém procesu u jiných živých bytostí: středových.

Pokud jde o typickou buněčnou strukturu, mohou buňky Rhodophyas představovat jedno jádro a mohou být také vícejaderné.

Pigmenty

Jak je známo, v chloroplastech jsou umístěny různé pigmenty, z nichž nejznámější je chlorofyl. Chlorofyl typu a lze nalézt v chloroplastech, které mají buňky tohoto typu řas, jakož i karotenoidy a další pomocné pigmenty, jako jsou xantofyly, fykoerythrin a fykocyanin.

Charakteristická načervenalá barva těchto řas je způsobena tím, že zelená chlorofyl je maskována fykoerythrinem a fykocyaninem, protože tyto pigmenty absorbují modré světlo, které má větší pronikání do vody.

Rezervní látka

Buňky těchto řas uchovávají látku známou jako floridní škrob, která je jedinečná a exkluzivní pro členy kmene Rodhophyta.

Tento uhlohydrát je produktem fotosyntézy a zůstává uložen ve vašich buňkách. K ukládání dochází v granulích uspořádaných v cytoplazmě, v blízkosti chloroplastů.

Mobilita

Rhodhophyty jsou přisedlé a imobilní organismy. Nepředstavují bičíky v žádné z fází svého životního cyklu.

Místo výskytu

Většina druhů červených řas se nachází v mořských ekosystémech. Existuje však několik unikátních sladkovodních ekosystémů. Obzvláště se vyskytují v mírných a teplých vodách.

Existují druhy, které mají schopnost vázat uhličitan vápenatý, což z nich činí nezbytných členů korálových útesů.

Výživa

Členové kmene Rodhophyta jsou autotrofy. To znamená, že jsou schopni syntetizovat své vlastní živiny, konkrétně procesem fotosyntézy.

Červené řasy provádějí kyslíkovou fotosyntézu, kde je hlavním donorem elektronů voda, čímž uvolňují kyslík jako vedlejší produkt. Tento typ fotosyntézy se skládá ze dvou dobře diferencovaných fází: fotochemické a biosyntetické.

Fotochemická fáze

Substráty, které jsou potřebné pro tuto fázi, jsou voda, ADP (Adenosin difosfát) a NADP (Nicotinamin difosfát). Během této fáze je první věcí, která se stane, absorpce slunečního světla molekulami chlorofylu.

Produkt energie, která se tam uvolní, molekula vody se oddělí a uvolní se kyslík. Daruje také 2 e ^- které po průchodu řetězcem přenosu elektronů generují NADPH + H ⁺.

Biosyntetická fáze

Substráty, které jsou pro tuto fázi zapotřebí, jsou: oxid uhličitý (CO2), ATP a NADPH. To je také známé jako Calvimův cyklus nebo Pentosův cyklus.

Jedná se o cyklický proces, do kterého vstupuje CO2, jakož i ATP a NADP získané z fosfo-syntetické fáze. V tomto cyklu se prostřednictvím řady reakcí vytvoří rezervní látka červené řasy, floridiánového škrobu, NADP ⁺ a ADP.

Reprodukce

Červené řasy mají dva druhy reprodukce: asexuální a sexuální. Pokud jde o asexuální reprodukci, může to být prostřednictvím dvou procesů: sporulace nebo fragmentace thallus.

Nepohlavní reprodukce

V případě sporulace jsou monospory produkovány v každé buňce určitých větví. Každá spora je schopna vytvořit novou živou bytost.

Podobně v řasách, které se asexuálně rozmnožují fragmentací talu (tělo řas), se část řas odděluje od těla a z toho lze vytvořit plně funkční dospělý organismus.

Asexuální reprodukce je proces, ve kterém rodič produkuje potomky přesně jako on, z fyzikálního a genetického hlediska.

Sexuální reprodukce

K sexuální reprodukci dochází prostřednictvím procesu známého jako oogamy. Toto spočívá v oplodnění ženské gamety, která není mobilní, mobilní samčí gamete.

Jak lze očekávat, protože se jedná o proces pohlavní reprodukce, dochází k výměně genetického materiálu mezi oběma gametami.

Ženská gameta Rodhophytas je velká a nehybná, zatímco samčí gameta je malá a pohybuje se proudem vody, protože nemá bičík.

Samec gamete, známý jako spermatium, dosáhne samice gametangium a oplodní jej. Má mužské vlákno gametového receptoru zvané trichogyny.

Životní cyklus

K pochopení životního cyklu červených řas (jednoho z nejsložitějších v přírodě) je nutné znát a porozumět dvěma výrazům:

• Gametophyte: je to haploidní sexuální generace (s poloviční genetickou zátěží druhu)
• Sporofyt: je to diploidní fáze (s úplnou genetickou zátěží druhu) mnohobuněčný řas a rostlin, které mají cykly se střídavými generacemi.

Jakmile je to prokázáno, lze říci, že Rodhophytas může mít dva typy biologických cyklů: digenetický a trigenetický. To záleží na složitosti druhu.

Trávicí cyklus

Představuje ji například druh Phophyra linearis, druh červených řas. V tomto typu cyklu se vyskytují dvě generace: gametofyt a sporofyt. První je dominantní.

Gametophyte produkuje gamety, ženy a muže. Když dojde k oplodnění, vytvoří se sporofyt. To zase povede ke spórám, ze kterých se časem nové getofyty naklíčí.

Je důležité objasnit, že gametofyt a spory jsou haploidní, zatímco sporofyt je diploidní struktura.

Trigenetický cyklus

V tomto typu cyklu existují tři generace: karposporofyt, tetraspores a gametophyte. Karcoporofyt je diploid a tetraspores a gametophyte jsou haploid.

Tetrasporfyt prostřednictvím procesu meiózy produkuje spory, které jsou seskupeny po čtyřech (tetraspores). Každá spora produkuje gametofyt.

Jak se očekávalo, každý gametofyt generuje imobilní ženské gamety a mobilní samčí gamety. Tito jsou propuštěni, zatímco žena zůstane v gametophyte.

Životní cyklus červené řasy (Chondrus crispus). Zdroj: Chondrus na en.wikipedia, z Wikimedia Commons

Jakmile dojde k oplodnění, vytvoří se diploidní zygota známá jako karposporofyt, která se vyvíjí na ženském gametofytu. Tato struktura produkuje spory známé jako cascospores, které klíčí a vznikají první generace cyklu, tetrasporofyt.

Aplikace

Červené řasy byly používány lidmi po stovky let, kvůli mnoha výhodám a použití, které mají.

Jsou zdrojem agaru

Agar je želatina, která se používá v různých oborech. V mikrobiologii se používá jako kultivační médium, v gastronomické oblasti jako gelující činidlo a v molekulární biologii se používá v elektroforetickém procesu na agarózovém gelu a v molekulární vylučovací chromatografii.

Červené řasy obsahují velké množství slizu. To je základ pro výrobu agaru.

Proces získání agaru je poměrně jednoduchý. Nejprve musí být sušeny na slunci. Následně se ponoří do horké vody s trochou alkalického roztoku. Potom se velmi dobře promyjí studenou vodou a přidá se kyselina sírová, aby ztratily alkalitu, a chlornan sodný, který je vybělí.

Vaří se dvě hodiny, na konci kterých se produkt extrahuje. To je podrobeno filtračnímu procesu. Jakmile se získá filtrát, provede se gelovací proces, který se ochladí na různé teploty. Potom se lisuje a suší horkým vzduchem. Nakonec se rozemele a prosévá, aby se zabalil.

Výhody zdraví

Červené řasy jsou zdrojem mnoha sloučenin, které jsou velmi užitečné ve farmaceutickém průmyslu.

Zaprvé jsou uznávaným zdrojem jodu. Jedná se o prvek, který se už léta používá k léčbě stavů štítné žlázy, jako je struma.

Podobně červené řasy mají antioxidační a antivirové účinky. Zaprvé jsou schopny omezit negativní účinek volných radikálů v buňkách, kromě stimulace produkce interferonu, aby bojovaly proti virovým činidlům vstupujícím do těla.

Nedávné studie ukázaly, že červené řasy mají určitý stupeň účasti na blokování enzymu, který zasahuje do procesu arteriální hypertenze, čímž se podařilo tuto patologii kontrolovat.

Podobně jsou červené řasy bohaté na vápník a vitamín K. Vápník je důležitým doplňkem při prevenci onemocnění, které postihuje každý den více lidí: osteoporózy. Vitamin K má důležité vlastnosti, které mají co do činění s procesem srážení krve, a tím zabraňují krvácení.

Kosmetický průmysl

Červené řasy se v kosmetickém průmyslu široce používají díky svým složkám a potenciálním výhodám z nich.

Například řasy druhů Chondrus crispus se používají při výrobě zvlhčovacích, ochranných a zvláčňujících produktů. Podobně další druh, Gracilaria verrucosa, je velmi bohatý na agar, který se používá při výrobě různých kosmetických výrobků.

Podobně se Asparagopsis armata, další druh červených řas, široce používá při výrobě zvlhčovacích a regeneračních produktů, jakož i ve výrobcích pro citlivou pokožku a v přípravcích pro děti.

Reference

1. Adl, SM a kol. 2012. Revidovaná klasifikace eukaryot. Journal of Eukaryotic Microbiology, 59 (5), 429-514
2. Freshwater, W. (2009). Rhodophyta. Červené řasy. Citováno z: tolweb.org/Rhodophyta
3. Mouritsen, O. (2013). Věda o červených mořských řasách. Citováno z: americanscientist.org/article/the-science-of-seaweeds.
4. Quitral, V., Morales, C., Sepúlveda, M. a Shwartz M. (2012). Nutriční a zdravé vlastnosti mořských řas a jejich potenciál jako funkční složky. Chilský časopis o výživě. 39 (4). 196-202
5. Souza B, Cerqueira MA, Martins JT, Quintas MAC, Ferreira AC, Teixeira JA, Vicente AA. Antioxidační potenciál dvou červených mořských řas z brazilských pobřeží. J Agric Food Chem 2011; 59: 5589-94.
6. Yoon, Hwan Su, KM Müller, RG Sheath, FD Ott a D. Bhattacharya. (2006). Definování hlavních linií červených řas (Rhodophyta). J. Phycol. 42: 482-492