Tiểu luận Tảo học: Đặc điểm của ngành tảo Đỏ. Điểm độc đáo trong sinh sản của tảo Đỏ

Chia sẻ: Phan Huy Tĩnh _ | Ngày: | Loại File: DOCX | Số trang:13

Thêm vào BST

Báo xấu

95
lượt xem 14
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tảo là những thực vật bậc thấp, có khả năng quang tự dưỡng. Chúng có cấu trúc hết sức đa dạng: đơn bào, đa bào hay tập đoàn sống chủ yếu ở nước và phân biệt với nhau bởi các chất màu (diệp lục tố, các sắc tố) và các chất dự trữ. Cùng tham khảo bài viết dưới đây để nắm rõ Đặc điểm của ngành tảo Đỏ và điểm độc đáo trong sinh sản của tảo Đỏ như thế nào.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Tiểu luận Tảo học: Đặc điểm của ngành tảo Đỏ. Điểm độc đáo trong sinh sản của tảo Đỏ

MỤC LỤC 2
I. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Tảo là những thực vật bậc thấp, có khả năng quang tự dưỡng. Chúng có cấu trúc hết sức đa dạng: đơn bào, đa bào hay tập đoàn sống chủ yếu ở nước và phân biệt với nhau bởi các chất màu (diệp lục tố, các sắc tố) và các chất dự trữ [5]. Trong tự nhiên và đời sống con người, vai trò của tảo hết sức quan trọng vì chúng là mắt xích đầu tiên trong chuỗi thức ăn của các hệ sinh thái nước. Tảo giữ vai trò quan trọng trong việc cải tạo môi trường (đất và nước), làm sinh vật chỉ thị cho độ ô nhiễm của môi trường nước. Bên cạnh đó, Tảo còn là nguyên liệu để tách chiết các hợp chất có giá trị dinh dưỡng và để chữa bệnh [1, 2]. Qua chuyên đề Tảo học chúng ta có những suy nghĩ và tâm đắc nhất đối với môn học. Theo nghiên cứu, tảo đỏ là loài thực vật sống sâu dưỡi lòng đại dương với hàng ngàn loài tảo khác nhau [1]. Tảo đỏ vừa là thực vật có chứa hàm lượng khoáng chất như protein, enzyme và chất xơ, vừa là sinh vật hấp thụ chất diệp lục qua bước sóng dưới lòng đại dương việc nghiên cứu sẽ cho ta những hiểu biết cơ bản về đặc điểm và những ứng dụng của chúng trong thực tiến nên tôi chọn chủ đề “Đặc điểm của ngành tảo Đỏ. Điểm độc đáo trong sinh sản của tảo Đỏ” 3
II. NỘI DUNG 1. Tổng quan về ngành tảo đỏ Tảo đỏ là những sinh vật quang tự dưỡng thuộc ngành Rhodophyta. Phần lớn các loài rong đều thuộc nhóm này. Các thành viên trong ngành có đặc điểm chung là màu đỏ tươi hoặc tía. Màu sắc của chúng là do các hạt sắc tố phycobilin tạo thành. Phycobilin là sắc tố đặc trưng cho tảo đỏ và vi khuẩn lam. Người ta cho rằng lục lạp của tảo đỏ có nguồn gốc từ vi khuẩn lam cộng sinh với tảo mà thành [5]. 4
Hình 1. Một số loài Tảo đỏ Hiện nay đã phân loại được gần 4.000 loài tảo đỏ, phần lớn sống ở biển, chỉ có một số ít sống ở nước ngọt. Mặc dù tảo đỏ có mặt ở tất cả các đại dương nhưng chúng chỉ phổ biến ở các vùng biển ấm nhiệt đới nơi chúng có thể phân bố sâu hơn bất kỳ một sinh vật quang hợp nào. Tảo đỏ là các sinh vật đa bào và cơ thể phân nhiều nhánh. Tuy nhiên, cơ thể chúng lại không có sự biệt hóa thành các mô riêng biệt. Thành tế bào tảo đỏ có một lớp cứng bằng cellulose ở bên trong và một lớp gelatin ở bên ngoài. Tế bào của chúng có thể có một hay nhiều nhân tùy thuộc vào từng loài. Tế bào phân chia bằng cách nguyên phân. Tảo đỏ hoàn toàn không có roi bơi; không có các tế bào có khả năng di chuyển ở bất kỳ dạng nào[4,6]. 2. Phân loại tảo Đỏ Gồm 1 lớp và chia làm 10 bộ: Cyanidiales Porphyridiales Bangiales Acrochaetiales Batrachospermales Nemaliales Corallinales Gelidiales Gracilariales Ceramaiales 3. Đặc điểm chung của tảo đỏ 3.1. Cấu trúc tế bào Về cấu trúc tế bào của nó, phylum này có thể được tìm thấy từ các sinh vật đơn bào (được hình thành bởi một tế bào), đến các sinh vật đa bào (được hình thành bởi hơn hai tế bào). Từ đó có thể suy ra rằng trong số các loài tảo đỏ có một số loài cực nhỏ và một số khác thì cực kỳ lớn. Nhiều đến mức chúng thậm chí đạt đến một chiều dài vượt quá mét. * Thành tế bào Các tế bào của loại tảo này tương tự như thực vật, vì chúng có cấu trúc bên trong được gọi là thành tế bào. Nó được tạo thành từ một chất độc sinh học được gọi là cellulose. 5
Hình 2. Tế bào của Tảo đỏ Tương tự như vậy, các tế bào có một lớp bên ngoài, phía trên thành tế bào, bao gồm các carbohydrate nhầy. Chức năng của những thứ này trong các tế bào là các mô nhỏ gọn. Các tế bào này không được cách ly với nhau, nhưng vì trong một số ngành nhất định, thành tế bào của mỗi tế bào không được phát triển đầy đủ, điều này gây ra sự giao tiếp giữa các tế bào, qua đó có thể trao đổi các chất khác nhau. Đây là một đặc điểm khác biệt của nhóm này. * Lục lạp Lạp lục trong tế bào tảo đỏ có phycobilin, chlorophyl a, carotene và xanthophyll. Ở vùng sâu đại dương, ánh sáng xâm nhập tới có bước sóng rất khác so với các thủy vực nông, trong điều kiện đó phycobilin có khả năng hấp thụ ánh sáng tốt hơn so với chlorophyl a. Điều này đã giải thích tại sao tảo đỏ có thể phân bố tới độ sâu 268 m (879 ft). Hợp chất carbonhydrate tích lũy trong tảo đỏ dưới dạng tinh bột floridean, một dạng polymer đặc biệt của glucose khác với dạng tinh bột của các loài thực vật khác. Tương tự, trong số các bào quan tế bào được tìm thấy trong các tế bào của chúng, chúng ta có thể đề cập đến lục lạp, trong trường hợp tảo đỏ có màng kép và thylakoids không được nhóm lại, như trong tất cả các cây mà chúng phát triển. cấu trúc nhóm hình thành được gọi là granas. Trong các tế bào, sự vắng mặt đáng kể của một cơ quan quan trọng trong quá trình nguyên phân ở các sinh vật khác được quan sát thấy: các trung tâm. Về 6
cấu trúc tế bào điển hình, các tế bào của Rhodophypha có thể trình bày một nhân duy nhất, cũng như đa nhân. Như đã biết, các sắc tố khác nhau nằm trong lục lạp, được biết đến nhiều nhất là diệp lục. Trong lục lạp có các tế bào của loại tảo này có thể là loại diệp lục a, ngoài ra còn có carotenoids và các sắc tố phụ khác như xanthophylls, phycoerythrin và phycocyanin. Màu đỏ đặc trưng của các loại tảo này là do chất diệp lục xanh được che bởi phycoerythrin và phycocyanin, vì các sắc tố này hấp thụ ánh sáng màu xanh, có khả năng thâm nhập sâu hơn vào nước [6]. *Chất dự trữ Các tế bào của các loài tảo này lưu trữ một chất gọi là tinh bột florid, là độc nhất và độc quyền cho các thành viên của Rodhophyta phylum. Carbohydrate này là một sản phẩm của quá trình quang hợp và vẫn được lưu trữ trong các tế bào. Lưu trữ xảy ra trong các hạt sắp xếp trong tế bào chất, trong vùng lân cận của lục lạp. 3.2. Môi trường sống Hầu hết các loài tảo đỏ được tìm thấy trong hệ sinh thái biển. Tuy nhiên, có một vài hệ sinh thái nước ngọt. Chúng đặc biệt phong phú ở vùng nước ấm và ấm. Hình 3. Minh họa môi trường sống của Tảo dỏ Có những loài có khả năng cố định canxi cacbonat, khiến chúng trở thành thành viên thiết yếu trong các rạn san hô. 3.3. Dinh dưỡng Các thành viên của Rodhophyta phylum là tự dưỡng. Điều này có nghĩa là chúng có thể tự tổng hợp chất dinh dưỡng, đặc biệt thông qua quá trình quang hợp. Tảo đỏ thực hiện quá trình quang hợp oxy, trong đó nước là nhà tài trợ điện tử chính, do đó nó giải phóng oxy dưới dạng sản phẩm phụ. Loại quang hợp này được tạo thành từ hai giai đoạn khác biệt: quang hóa và sinh tổng hợp. Giai đoạn quang hóa Các chất cần thiết để thực hiện giai đoạn này là nước, ADP (adenosine diphosphate) và NADP (Nicotinamin diphosphate). Trong giai đoạn này, điều đầu tiên xảy ra là sự hấp thụ ánh sáng mặt trời bởi các phân tử diệp lục. Sản phẩm của năng lượng được giải phóng ở đó, phân tử nước được tách ra, oxy được giải phóng. Cũng tặng 2 e rằng sau khi vượt qua chuỗi vận chuyển điện tử sẽ tạo ra NADPH + H+. 7
Giai đoạn sinh tổng hợp Các chất cần thiết cho giai đoạn này xảy ra là: carbon dioxide (CO2), ATP và NADPH. Nó còn được gọi là Chu kỳ Calvim hoặc Chu kỳ Pentose. Đây là một quá trình tuần hoàn đi vào CO2, cũng như ATP và NADP thu được từ giai đoạn fosothintetic. Trong chu trình này, thông qua một loạt các phản ứng, chất dự trữ của tảo đỏ, tinh bột florid, NADP, được tạo ra.+ và ADP. 3.4. Sinh sản của tảo đỏ Tảo đỏ có hai loại sinh sản: vô tính và hữu tính. Liên quan đến sinh sản vô tính, có thể thông qua hai quá trình: bào tử hoặc phân mảnh cánh hoa. 3.4.1. Sinh sản vô tính Hình 4. Sinh sản vô tính ở Tảo giáp Trong trường hợp bào tử, monospores được sản xuất trong mỗi tế bào của một số nhánh nhất định. Mỗi bào tử có khả năng tạo ra một sinh vật mới. Tương tự như vậy, trong tảo sinh sản vô tính bằng cách phân chia thallus (cơ thể của tảo), một phần của tảo được tách ra khỏi cơ thể và từ đó có thể tạo ra một sinh vật trưởng thành đầy đủ chức năng. Sinh sản vô tính là một quá trình mà cha mẹ sinh ra con cái giống hệt cơ thể mẹ, từ quan điểm vật lý và di truyền [3]. 3.4.2. Sinh sản hữu tính 8
Sinh sản hữu tính xảy ra thông qua một quá trình được gọi là oogamy. Điều này bao gồm sự phát triển của một giao tử cái không phải là di động, bởi một giao tử đực di động. Hình 4. Sinh sản hữu tính của tảo Vì nó là trực giác, vì đây là một quá trình sinh sản hữu tính, sự trao đổi vật chất di truyền giữa cả hai loại giao tử xảy ra. Giao tử cái của Rodhophytas lớn và bất động, trong khi giao tử đực nhỏ và di chuyển theo dòng nước, vì nó không có tai họa. Giao tử đực, được gọi là tinh trùng, đến giao tử cái và cung cấp cho nó. Cái này có một sợi thụ thể của giao tử đực gọi là trichogonia. Tảo đỏ có chu kỳ sống sinh sản phức tạp nhất trong số tất cả các loài tảo. Cơ quan sinh dục cái được gọi là 'Carpogonium' có một vùng không hạt nhân phục vụ như một quả trứng. Tảo đỏ cũng sở hữu một hình chiếu gọi là 'tricogyne'. Các giao tử đực không vận động (spermatia) được sản xuất bởi cơ quan sinh dục đực được gọi là 'spermatangia [4, 5]. 3.5. Vòng đời Chu trình sống của tảo đỏ vô cùng phức tạp, liên quan tới một pha đơn bội và hai pha lưỡng bội. Phần lớn tảo đỏ nước mặn có cơ thể mềm mại, mỏng manh còn được gọi là thalli. Tuy nhiên tảo rạn san hô (coralline algae) có cơ thể được calci hóa nên khá vững chắc. Nó là một phần quan trọng trong việc tạo thành rạn san hô ở các vùng biển nhiệt đới. Vì cấu trúc thành tế bào vững trắc như vậy nên hóa thạch của chúng từ cách đây khoảng 700 triệu năm vẫn còn khá nhiều. Ngày nay người ta có thể chiết suất agar từ một vài giống tảo đỏ để 9
làm môi trường nuôi cấy vi khuẩn và nhiều sinh vật khác. Bên cạnh đó nó cũng là một nguồn iode quan trọng [5, 6]. Để hiểu chu kỳ sống của tảo đỏ (một trong những phức tạp nhất trong tự nhiên), cần phải biết và hiểu hai thuật ngữ. Gametofito: là thế hệ tình dục đơn bội (với một nửa tải lượng gen của loài) Đặc biệt: là pha lưỡng bội (với tải trọng di truyền hoàn chỉnh của loài) đa bào của tảo và thực vật có chu kỳ với các thế hệ xen kẽ. Một khi điều này được thiết lập, có thể nói rằng Rodhophytas có thể có hai loại chu kỳ sinh học: digenetic và trigenetic. Điều này phụ thuộc vào độ phức tạp của loài. Hình 5. Vòng đời của Tảo đỏ * Chu kỳ tiêu hóa Nó được trình bày, ví dụ, bởi các loài Phophra linearis, một loại rong biển đỏ. Trong loại chu kỳ này, các thế hệ xuất hiện là hai: giao tử và bào tử. Đầu tiên là ưu thế. Giao tử tạo ra giao tử, nữ và nam. Khi thụ tinh xảy ra, bào tử được tạo ra. Điều này đến lượt nó sẽ tạo ra các bào tử mà từ đó, các giao tử mới sẽ nảy mầm. Điều quan trọng là phải làm rõ rằng cả giao tử và bào tử đều đơn bội, còn bào tử là cấu trúc lưỡng bội [5]. * Chu kỳ sinh học 10
Trong loại chu kỳ này có ba thế hệ: carposeporophyte, tetraspores và một giao tử. Các carcosporofito là lưỡng bội và các tetraspores và giao tử là đơn bội. Các tetrasporophyte, thông qua quá trình meiosis, tạo ra các bào tử, được nhóm bốn (bốn tetraspores). Mỗi bào tử tạo ra một giao tử. Đúng như dự đoán, mỗi giao tử tạo ra giao tử nữ tính, bất động và giao tử di động, nam tính. Chúng được phát hành, trong khi những con cái vẫn còn trong giao tử. Sau khi thụ tinh xảy ra, một hợp tử được tạo ra là lưỡng bội, được gọi là carposeporophyte, phát triển trên giao tử cái. Cấu trúc này tạo ra các bào tử được gọi là cascospores, chúng nảy mầm và bắt nguồn từ thế hệ đầu tiên của chu kỳ, tetrasporophyte [5]. 4. Ứng dụng của tảo đỏ Tảo đỏ đã được con người sử dụng hàng trăm năm, do nhiều lợi ích và công dụng mà chúng có. 4.1. Chúng là nguồn thạch Agar là một chất có kết cấu gelatin được sử dụng trong các lĩnh vực khác nhau. Trong vi sinh học, nó được sử dụng làm môi trường nuôi cấy, trong khu vực ẩm thực như là một chất keo và trong sinh học phân tử, nó được sử dụng trong quá trình điện di gel agarose và trong sắc ký thẩm thấu gel. Tảo đỏ chứa một lượng lớn chất nhầy. Đây là những cơ sở để sản xuất agar. Quá trình lấy agar khá đơn giản. Đầu tiên, chúng nên được phơi khô dưới ánh nắng mặt trời. Sau đó chìm trong nước nóng với một số dung dịch kiềm. Sau đó, chúng được rửa rất tốt bằng nước lạnh và axit sulfuric được thêm vào để chúng mất độ kiềm và natri hypochlorite để làm trắng chúng. Họ được nấu trong hai giờ, khi kết thúc sản phẩm được chiết xuất. Điều này phải chịu một quá trình lọc. Sau khi lọc được, quá trình tạo khí được thực hiện, làm nguội đến nhiệt độ khác nhau. Sau đó, nó được ép và sấy khô bằng không khí nóng. Cuối cùng, nó là mặt đất và sàng để được đóng gói [2, 5]. 4.2. Lợi ích cho sức khỏe Tảo đỏ là nguồn gốc của nhiều hợp chất rất hữu ích trong ngành dược phẩm. Đầu tiên, chúng là một nguồn iốt được công nhận. Đây là một yếu tố đã được sử dụng trong nhiều năm để điều trị các tình trạng của tuyến giáp như bướu cổ. Tương tự, tảo đỏ đã được chứng minh tác dụng chống oxy hóa và kháng vi rút. Đầu tiên, chúng có thể làm giảm tác động tiêu cực của các gốc tự do lên các tế bào, ngoài ra còn kích thích sản xuất interferon để chống lại các tác nhân virus xâm nhập vào cơ thể. 11
Các nghiên cứu gần đây đã chỉ ra rằng tảo đỏ có một mức độ tham gia nhất định trong việc phong tỏa một loại enzyme can thiệp vào quá trình tăng huyết áp động mạch, do đó quản lý để kiểm soát bệnh lý này.. Tương tự như vậy, tảo đỏ rất giàu canxi và vitamin K. Canxi là một chất bổ sung quan trọng trong việc ngăn ngừa bệnh lý ảnh hưởng đến nhiều người hơn mỗi ngày: loãng xương. Vitamin K có các tính chất quan trọng liên quan đến quá trình đông máu và do đó ngăn ngừa chảy máu [1, 2]. 4.3. Ngành mỹ phẩm Tảo đỏ được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp mỹ phẩm do các thành phần của chúng và những lợi ích tiềm năng của những. Ví dụ, tảo của loài Chondrus crispus Chúng được sử dụng trong sản xuất các sản phẩm dưỡng ẩm, bảo vệ và làm mềm da. Tương tự, một loài khác, Gracilaria verrucosa Nó rất giàu agar, được sử dụng để phát triển các sản phẩm làm đẹp khác nhau. Một loài rong biển đỏ khác, được sử dụng rộng rãi trong sản xuất các sản phẩm dưỡng ẩm và tái tạo, cũng như trong các sản phẩm dành cho da nhạy cảm và các sản phẩm dành cho trẻ em [4]. III. KẾT LUẬN Tảo đỏ bao gồm từ các dạng vi mô đơn bào đến các dạng lớn đa bào. Chúng được tìm thấy ở tất cả các khu vực trên thế giới, có nhiều đặc điểm riêng về cấu tạo tế bào, sinh sản. Tảo đỏ có chu kỳ sống sinh sản phức tạp nhất trong số tất cả các loài tảo, một số loại tảo đỏ là thực phẩm quan trọng và nhiều ứng dụng trong cuộc sống. 12
TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Nguyễn Nghĩa Thìn, Đặng Thị Sy, Hệ thống học thực vật, Giáo trình Khoa Sinh học , ĐH Khoa học tự nhiên , ĐHQG Hà Nội, 1998 2. Trần Phong chủ biên, Vi tảo sinh vật kỹ thuật, Trung Quốc khinh công nghiệp xuất bản xã,1999. 3. Adl, S.M. et al. 2012. Việc phân loại sửa đổi của sinh vật nhân chuẩn. Tạp chí vi sinh vật nhân chuẩn, 59 (5), 429514 4. https://vi.wikipedia.org/wiki/T%E1%BA%A3o 5. https://vi.thpanorama.com/articles/biologa/algasrojascaractersticas taxonomareproduccinnutricin.html 6. Mouritsen, O. (2013). Khoa học về rong biển đỏ. Lấy từ: Americaansellectist.org/article/thescienceofseaweed. 13