(Microsoft Powerpoint

Masarykovauniverzita,Přírodovědecká fakulta,Ústavbotanikyazoologie Impérium:EUKARYA Říše: PLANTAE Glaucophyta,Rhodophyta,Chlorophyta & Charophyta

Bi1010Systémaevolucerostlin částnižší rostliny

RNDr.BohuslavUher,Ph.D. [email protected] Říše:PLANTAE

• Převážně fotoautotrofní organismy • Podříše Biliphytae : • fykoerytrin,fykocyanin,škrobvplazmě • Podříše Viridiplantae : • Chlorofyla,b;srostlé tylakoidy (grana, lamely) PřehledsystémuPLANTAE • Podříše Biliphyta • Odd.Glaucophyta • Odd.Rhodophyta • Podříše Viridiplantae • Vývojová linieChlorophytae • Odd.Chlorophyta • Vývojová linieStreptophytae • Odd.Charophyta • Odd.Anthocerotophyta • Odd.Marchantiophyta • Odd.Bryophyta • Odd.Cormophyta GLAUCOPHYTA

• Fotoautotrofní druhy • Jednobuněčné organismy • Cyanely • Fylogenetické vztahy sinice/cyanobakterie • Škrob • Monofyletickýpůvod srovnání SSUrDNA cyanel cyanela

Cyanophora paradoxa cyanela

Glaucocystis nostochinearum RHODOPHYTA • Buněčná stěna polygalaktany (agar,karagen), celulózajendo10 % • Kalcifikacebuněčné stěny • Rhodomorfin glykoprotein účinnýpřihojení poranění • Chlorofyla,d • Xanthofyly,zeaxantin,violaxantin,βkaroten,lutein • Rfykocyanin,rfykoerytrin,rallofykocyanin • Fykobilizomy • Škrob • Nahýpyrenoid • Floridozid sacharid,osmoregulace • Žádné bičíkyacentrioly! • Centripetální cytokineze RODOZMĚNA/METAGENEZE • Rodozměna vývojovýcyklus,sporofyt,gametofyt • Spermatangium spermacie (nepohyblivé) • Karpogonium karpogon,trichogyn • Karposporangium oplodněné karpogonium, produkujediploidní karpospory • Gonimoblasty systémvláken,které propojují karposporangia sauxiliárnímibuňkami,zabezpečují taktransportdiploidníchjaderdocytoplazmy auxiliárníchbuněk • Auxiliární buňky velká zásobaživin • Tetrasporangium meiosporangium,tetraspory • Monosporangium nepohlavní mitospory • Cystokarp kulovitýshlukkarpospor obklopený sterilnímivlákny 1 gametofyt(n) 2 spermatangium (n) 3 spermacie (n) 4 karpogonium (n) 5 oplodněná vaječná buňka(2n) 6 karposporangium (2n) 7 karpospora (2n) 8 vláknitýsporofyt(2n) 9 meisosporangium (R!) 10 tvorbatetraspor (n) 11 tetraspora (meiospora)(n) 12,14 mladýgametofyt(n) 13 monospora (n)

Porphyra yezoensis Odd.:Rhodophyta TERMÁLNÍ VODY(56°C) Třída:Cyanidiophyceae Řád:Cyanidiales

Cyanidium sp. Odd.:Rhodophyta Třída:Bangiophyceae Řád:Bangiales

Porphyridium sp.

Batrachospermum sp.

• Potravinovýdoplněk Porphyra • Farmacie • Technologické využití • Fykokoloidy agar,karagen • Agar(90°C čirý1,5%roztok,35°C pevnýgel) Gelidiella , Gelidiopsis , Gelidium , Gracilaria aj. • Karagen (nevytváří pevnýgel) Chondrus , Gigartina , Hypnea , Iridea aj. Země snejvětší produkcí ruduch propotravinářské účelynasvětě Schémakultivaceruduchy Porphyra sp.propotravinářské účely

karpospory vláknitý sporofyt Laboratorní kultivace rostlina Gametofyt INDOORkultivace OUTDOORkultivace květen říjen říjen duben mladá stélka

Sítě propěstování na tetrasporangium otevřenémmoři tetraspory Akvakulturanasítích sběr Akvakulturanasítích ruční sběr Sushi napřípravupokrmusevyužívají stélkyruduchy Porphyra Podříše:VIRIDIPLANTAE

• 1,5mld.letstaré (molekulární hodiny) • Suchozemské rostliny 700mil.let • Monofyletickýpůvod(sekvence aminokyselinaktinu,enzymuRubiskoa nukleotidů 18SrDNA) • 2sesterské vývojové linie • Chlorophytae odd.Chlorophyta • Streptophytae odd.Charophyta, Bryophyta,Cormophyta CHLOROPHYTA

• Fykoplast vmitóze • Grana nebylapozorována • Slepá vývojová linie • Bičíkový aparát9+2 • Všechnytypystélek • Tubulin (téměř) • Dynein (kontraktilní) • Chlorofylya,b • Kinetozom • βkaroten • Rhizoplast • Lutein,zeaxantin, • Mikrotubulární kořeny violaxantin,anteraxantin, • DOorientace(12/6) neoxantin • CCWorientace(11/5) • Pyrenoid • CWorientace(1/7) • Stigmavchloroplastu Rozmnožování

• VEGETATIVNÍ • GENERATIVNÍ • Mitospory • Meiospory • Zoospory • Gamety • Aplanospory • mt + amt • Hemiaplanospory • Monecické stélky • Autospory • Diecické stélky • Fragmentacestélky • Izogamie (hologamie) • Anizogamie • Oogamie UKÁZKAVÝVOJOVÉHOCYKLU ONTOGENEZE Odd.:Chlorophyta Třída:Chlorophyceae Řád:Chlorococcales

1 2 3

40um 40um 40um © Uher B. © Uher B. © Uher B.

4 a 5 6

a b

40um 40um 40um © Uher B. © Uher B. © Uher B.

Obr.16. Kentrosphaera gibberosa var. gibberosa :Obr.1.Autospory snástěnnýmchloroplastem;Obr.2. Mladé vegetativní buňkysnástěnnýmacentrálnímchloroplastem;Obr.3.Dospělé vegetativní buňkys centrálnímchloroplastem, a buněčná stěnasvýčnělkem;Obr.4.Oválné dospělé vegetativní buňky, a výčnělek;Obr.5.Prázdné autosporangium, a autosporangiální stěna, b autospory;Obr.6.Stará vegetativní buňka. Kentrosphaera gibberosa

Vývojová stadia ak mladé buňkysnástěnným chloroplastem lp dospělé buňkyscentrálním chloroplastem qr buňkysvýčnělkembuněčné stěny s,w zoosporangia u stará buňka v autosporangium v' autospory x,y prázdná sporangia zz'' zoospory © UherB. PřehledsystémuCHLOROPHYTA třídy: • Prasinophyceae • Ulvophyceae • Cladophorophyceae • Bryopsidophyceae • Dasycladophyceae • Trentepohliophyceae • Trebouxiophyceae • Chlorophyceae Odd.:Chlorophyta Třída:PRASINOPHYCEAEŘád:Mamiellales

Bičíkovci Gloeomorfní Bičík stélka Jádrosjadérkem Kokální stélka

Kinetozom Bičíky128 1chloroplast spyrenoidem Prasinoxantin

Mitochondrie Schizotomie Hologamie Heterogenní skupina Chloroplast spyrenoidem Micromonas sp. zoosporangia Odd.:Chlorophyta Třída:ULVOPHYCEAE Řád:Codiolales • CCWpoloha • Zoidy (24bičíky) gametangia + mt mt • Rhomboidní šupiny • Uzavřená mitóza • Haplodiplontní cyklus • Pseudofilamenty izogamie • Plazmodesmy chybí • Celulóza,mannan, xylan,rhamnan R! • Kodiolové stadium Kodiolové (sporofyt) stadium Zygota Ulothrix sp. bazální buňkavlákna Odd.:Chlorophyta Třída:Ulvophyceae Řád:Ulvales

Ulva sp. Odd.:Chlorophyta Třída:Ulvophyceae Řád:Ulvales

Enteromorpha sp. Odd.:Chlorophyta Třída:CLADOPHOROPHYCEAE Řád:Cladophorales

• Sifonokladální stélka • Rhizoidální buňka • Krystalická celulóza • Amorfní arabinogalaktan • Chloroplastspyrenoidem obaleným dvoudílnýmškrobovýmobalem • Uzavřená mitóza • Haplodiplontní životní cyklus • Izomorfní rodozměna • CCWorientace Odd.:Chlorophyta Třída:Cladophorophyceae Řád:Cladophorales

Cladophora sp.

• Cenocyt • Proudění cytoplazmy • Centrální vakuola • Celulóza,xylan,mannan,glukan • Heteroplastické druhy amyloplasty • Sifonein,sifonoxantin • Haplodiplontní cyklus • Izogamie • Makroskopický,mnohojadernýgametofyt • CCWorientace • Invazní řasy agresivní druhy Caulerpa taxifolia Odd.:Chlorophyta Třída:Bryopsidophyceae Řád:Bryopsidales

Caulerpa sp. Odd.:Chlorophyta Třída:DASYCLADOPHYCEAE Řád:Dasycladales

• Cenocyt • Osní částspřeslenybočníchvětévek • Víceletá stélka • Proudění cytoplazmy

• InkrustacestélkyCaCO 3 • Celulóza,mannan • Škrobafruktan ivcytoplazmě • Haplontní cyklus • Izogamie • Makroskopický,mnohojadernýgametofyt • Sporofytjenomzygota • CCWorientace Acetabularia - ontogeneze

Zygota Růstnosiče Tvorba Tvorba Zralá vegetativní přeslenu „deštníčku“ stélka

Tvorbacyst

Volná cysta Tvorba izogamie gamety Otevření s Sekundární gamet cyst množstvem jádra jader Odd.:Chlorophyta Třída:Dasycladophyceae Řád:Dasycladales Acetabularia sp. Odd.:Chlorophyta Třída:TREBOUXIOPHYCEAE

• Jednobuněčné avláknité řasy • Nahé zoospory,gamety • Kinetozom CCWkonfigurace • Rhizoplast • Mitózauzavřená,metacentrické vřeténko • Fykoplast • Asymetrická dělicí rýha(jenzestranycentriol) • Aplanospory,autospory • Častotvoří symbiontyvlišejnících • Sladkovodní biotopy Odd.:Chlorophyta Třída:Trebouxiophyceae Řád:Trebouxiales

Trebouxia sp. Trebouxia sp. lichenizovaná Odd.:Chlorophyta Třída:Trebouxiophyceae Řád:Chlorellales

Chlorella sp. Odd.:Chlorophyta Třída:Trebouxiophyceae Řád:Oocystales Odd.:Chlorophyta Třída:Trebouxiophyceae Řád:Microthamniales Odd.:Chlorophyta Třída:Trebouxiophyceae Řád:Microthamniales

Stichococcus sp.

• Bičíkovci,kapsální,kokální,vláknité řasy • Zoospory,spermatozoidy • Kinetozom CWkonfiguracepřevládá (DOuněkterých) • Bičíkybezmastigonem,stejně dlouhé • Rhizoplast (centrin) • Chlamys hydroxyprolin (Chlamydomonas ) • Algenan,alkadieny (Botryococcus ) • Sporopolenin (Scenedesmus , Pediastrum ) fosilizace • Aplanospory,hemiaplanospory,autospory • Mitoza uzavřená • Kolonie,cenobium Odd.:Chlorophyta Třída:Chlorophyceae Řád:Chlamydomonadales

chloroplast pyrenoid chlamys

bičík

Chlamydomonas sp. Odd.:Chlorophyta Třída:Chlorophyceae Řád:Volvocales Odd.:Chlorophyta Třída:Chlorophyceae Řád:Chlorococcales

zoosporangium

zoospory

Chlorococcum sp. Odd.:Chlorophyta Třída:Chlorophyceae Řád:Chlorococcales

Botryococcus sp. © orig.Hájková L. Botryococcus sp. © orig.Hájková L. Odd.:Chlorophyta Třída:Chlorophyceae Řád:Chlorococcales

dceřiné cenobium

Scenedesmus sp. © orig.UherB. Odd.:Chlorophyta Třída:Chlorophyceae Řád:Sphaeropleales

Hydrodictyon sp. Odd.:Chlorophyta Třída:Chlorophyceae Řád:Microsporales Odd.:Chlorophyta Třída:Chlorophyceae Řád:Oedogoniales

Iniciální stadium

Oedogonium sp. Odd.:Chlorophyta Třída:Chlorophyceae Řád:Oedogoniales

Oedogonium sp. © orig.Hájková L. stefanokontní zoospora

Oedogonium sp. „Moderní“ využití řasy Dunaliella salina

Kultury

salt Mrtvé moře Red cell ⇒Karotenoidy ⇒UVochranné faktory ⇒Barvivavpotravinářství, kosmetice Využití řasy Chlorella spp.

Lab.kultivace Čistá kultura Kultivacevnádržích

⇒Proteiny ⇒Karotenoidy ⇒Posílení imunity ⇒Léčení ekzémů ⇒Léčení maligníchtumorů PřehledsystémuCHAROPHYTA třídy:

• Mesostigmatophyceae • Klebsormidiophyceae • Coleochaetophyceae • Charophyceae • Zygnematophyceae Vývojová větevCharophytae, odd.:CHAROPHYTA • Výchozí prozelené rostliny • Volně žijící bičíkovci • Kokální avláknité řasy • Přeslenitá vzpřímená stélka • Fragmoplast • Plasmodesmy • Chloroplastspyrenoidem (škrobová zrnka) • Bičíkový aparát kinetozom +60srostlýchmikrotubulů mnohovrstevnatá struktura(MLS) • Kinetozomy propojenykontraktilní spojkou • Spájivky žádná bičíkatá stadia • Zoospory,spermatozoidy • Izogamie,anizogamie,oogamie,konjugace Odd.:Charophyta Třída:KLEBSORMIDIOPHYCEAEŘád:KlebsormidialesMESOSTIGMATOPHYCEAE

Klebsormidium sp. chloroplast

Pyrenoid seškrobovýmizrnky

Klebsormidium sp. VÝVOJOVÁ STADIA

1 2 3

5 6 4

Obr.16.Charophyta:Obr.13. Klebsormidium flaccidum ,Obr.1.Přímé vlákna snástěnnýmachloroplasty;Obr.2.Vypoulená zoosporangia (šipka);Obr.3. Prázdné zoosporangia (buňky)seštěrbinou(šipky);Obr.46. Klebsormidium crenulatum ,Obr.4.Dospělé vlákno;Obr.5.Začáteknepravéhovětvení (šipka); Obr.6.Fragmentacevlákna. Odd.:Charophyta Třída:KLEBSORMIDIOPHYCEAEŘád:Klebsormidiales

Chlorokybus sp. Odd.:Charophyta Třída:CHAROPHYCEAEŘád:CharalesMESOSTIGMATOPHYCEAE

apikální meristém

internodium

fyloid

nodus

kauloid Chara sp. Odd.:Charophyta Třída:Charophyceae Řád:Charales

anteridium oranžové oogonium

Chara sp.

anteridium Odd.:Charophyta Třída:ZYGNEMATOPHYCEAEŘád:ZygnematalesMESOSTIGMATOPHYCEAE

• Konjugace • Haplontní vývojový cyklus • Zygospora • Fragmoplast • Nemají bičíky! • Buněčná stěna primární, sekundární Odd.:Charophyta Třída:Zygnematophyceae Řád:Zygnematales

Mougeotia sp.

Spirogyra sp.

Zygnema sp.

Closterium sp.

• Dřívevminulostičastojakopřírodní hnojivo • Modelové buňky studievcytologii(velké buněčné organely) • Bioindikátory • Citlivostnatěžké kovyvevodě • Vakvaristice produkují feromony,které stimulují vodní živočichy(ryby) k rozmnožování… Děkujizapozornost