SUBSECRETARÍA DE EDUCACIÓN SUPERIOR

DIRECCIÓN GENERAL DE EDUCACIÓN SUPERIOR

TECNOLÓGICA

INSTITUTO TECNOLÓGICO DE ALTAMIRA

Altamira, Tam. Enero del 2013

DEPARTAMENTO DE INGENIERIASLICENCIATURA EN BIOLOGIA

BOTANICA CRIPTOGAMICA

UNIDAD II

2. LAS ALGAS

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2.1 Características morfológicas, estructurales, reproductivas, así como evolución y ecología de las algas y 2.2 Importancia Biológica y económica de las Algas.

El término “alga” se aplica a los organismos de naturaleza vegetal, ya sean de agua dulce, salobre o agua salada, que no desarrollan flores como lo hacen las plantas vasculares terrestres y acuáticas.

La mayoría de las algas son capaces de elaborar sustancias orgánicas a partir del dióxido de carbono (CO2) y de sustancias inorgánicas disueltos en el agua. Este proceso -denominado fotosíntesis- se cumple a través de la clorofila, un pigmento verde presente en las células, que actúa transformando la energía luminosa en energía química. Las sales y otras sustancias nutritivas pueden ingresar por cualquier punto de su cuerpo.

A diferencia de las plantas vasculares terrestres, no poseen tejidos de conducción ni de sostén. Se mantienen erguidas porque al desarrollarse en el agua la gravedad actúa de forma diferente sobre ellas.

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Es importante determinar también algunas otras características que definen a las algas, como la presencia o ausencia de flagelos en sus células reproductivas y la estructura de los mismos, la composición de la pared celular, el tipo de producto que resulta del proceso fotosintético y la estructura del cloroplasto.

En el progreso evolutivo de las algas tuvo mucha significación la aparición de las membranas celulares, por ejemplo, la que separa el núcleo del citoplasma y las que limitan los demás organelos celulares.

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Estas membranas son características de todos los organismos que llamamos eucariotas, que abarcan desde las algas más sencillas hasta el hombre.

Antes de que se desarrollaran sólo existían las pequeñas células procariotas de las bacterias. Por ejemplo, las células de las cianobacterias o algas verde azules carecen de todo sistema de membranas y, en consecuencia, los pigmentos se encuentran en unas laminillas dispersas en el citoplasma.

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En cambio, en las algas eucariotas la clorofila y otros pigmentos se almacenan en complejos organelos llamados cloroplastos.

Es posible que existan sólo uno o dos por célula y normalmente muestran forma de banda plana, anillo abierto, red, espiral o estrella.

Aunque también pueden ser muy numerosos y en forma de pequeños discos ubicados sobre la pared celular.

La posición de estos cloroplastos en la célula puede ser periférica o central.

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Función de las algas en la Naturaleza

Las algas ocupan el primer eslabón de la cadena alimenticia en el ambiente acuático. Son productores primarios capaces de elaborar sustancias orgánicas a partir de sustancias inorgánicas, transformando la energía luminosa que proviene del sol en energía química. Esta es la esencia de la fotosíntesis.

Las algas que forman parte del fitoplancton son aquéllas que viven libres en la masa de agua. Ellas sirven de alimento al zooplancton, del que luego se nutren distintos tipos de carnívoros.

Este ciclo se cierra por acción de los hongos y bacterias que descomponen la sustancia orgánica en elementos y compuestos inorgánicos.

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En cambio, las algas bentónicas son las que crecen fijas al sustrato, tanto en el ambiente marino como en el de agua dulce, cumpliendo un rol similar al del fitoplancton.

Además de ser el primer eslabón en las cadenas alimenticias, las algas del bentos tienen un papel muy importante en la organización espacial de las comunidades marinas.

Las más pequeñas forman céspedes y son accesibles a los organismos que se alimentan raspando el fondo. Las más grandes -como los bosques de Laminariales- proveen de apoyo y refugio a los animales que caracterizan comunidades complejas.

Estos pueden desarrollarse entre las algas, bajo su dosel, sobre su superficie y aún en galerías que perforan dentro de las más voluminosas.

2.3 Clasificación y Taxonomía de los grupos algales

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ALGAS MARINAS BENTÓNICAS

Las algas marinas bentónicas, que viven sobre los fondos marinos, pertenecen a cuatro divisiones principalmente, aunque las Divisiones Euglenophyta y Chrysophyta se caracterizan por su vida libre.Entre todas las divisiones se diferencian principalmente por el tipo de pigmento predominante. Podemos encontrar algas azules o cianobacterias, algas verdes, algas pardas, algas doradas y algas rojas.

1. Cyanophyta2. Chlorophyta

3. Euglenophyta4. Phaeophyta5. Chrysophyta6. Rhodophyta

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MORFOLOGÍA

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Algas verde azules o cianobacterias (Cyanophyta)

Las algas verde azules son organismos microscópicos con estructura procariota. El tipo de ribosomas y de bioquímica que poseen son similares a los que caracterizan a las bacterias Gram negativas.

Pero por la ausencia de bacterioclorofila y la presencia de clorofila "a“ y “b” y liberación de oxígeno, fueron primeramente asignadas al reino vegetal como “algas verde-azules”.

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2.2 ASPECTOS CITOLÓGICOS, MORFOLÓGICOS, REPRODUCTIVOS, ECOLÓGICOS, FILOGENÉTICOS Y DE CLASIFICACIÓN.

2.3.1 CYANOPHYTA

Con frecuencia, en nuestras costas, o cuerpos de agua, se las visualiza normalmente como películas verdosas, algo gelatinosas cuando están húmedas o como costras secas negruzcas después de varias horas de exposición al aire al bajar la marea.

Sus células son procariotas, es decir, que no presentan sistema de membranas.

Esto significa que carecen no sólo de membrana nuclear sino también de mitocondrias, cloroplastos y vacuolas.

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De color verde azul, pequeñas, pero sin llegar al tamaño de las bacterias, no tienen una organización como la de la célula eucariota pero constan de una vaina que actúa como medio para evitar la deshidratación, la vaina está formada de pectina.

Bajo la vaina se encuentra la pared formada por ácido murámico y celulosa y bajo ella la membrana protoplasmática. En el interior de la célula se distinguen dos partes: el nucleoplasma lugar donde se encuentra el ADN y el cromatoplasma.

Tienen pigmentos con unas estructuras alargadas llamadas tilacoides, tienen pigmentos de clorofila, xantofilas y carotenos aparece también un pigmento la ficobilina localizado en los ficobilisomas; con este amplio conjunto de pigmentos estan en disposición de absorber la mayor parte de radiaciones.

Asimilan el glucógeno como fuente de glúcidos, el glucógeno se almacena en el citoplasma, también son capaces de captar nitrógeno y almacenarlo.

Morfología

Estado Cocal: el más sencillo. En el género Chroococcus.

generan esporas.

Estado Capsal: grupo de células que forman pequeñas

colonias. Género Gloeocapsa.

Estado Cenobial: Un aumento en el nivel de organización.

Géneros Merismopedia y Microcystis.

Estado Trical: Género Lyngbia, ramificado

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Reproducción

Reproducción asexual. De forma vegetativa.

Pueden esporar que son fragmentos de la propia célula, o bien,

producir exosporas las cuales salen al exterior al romperse la

pared.

Establecen intercambio de material genético llamados “estados

de resistencia” o aquinetos (acinetos), cuando las condiciones

del medio no son favorables.

INVESTIGAR: Floraciones de cianobacterias (blooms)

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2.3.2 ChlorophytaAlgas verdes División Chlorobionta (antes Chlorophyta)Se considera que son algas verdes, las que contienen clorofilas a y b, que no suelen estar enmascaradas por los pigmentos accesorios.

La substancia de reserva es típicamente el almidón.

Tanto los pigmentos como la substancia de reserva, son muy similares a los de las plantas superiores.

Se subdividen en tres clases: Clorofíceas, Prasinofíceas y Zigoficeas.

En algunos casos las algas verdes pueden ser unicelulares, pero la mayoría de las especies marinas son macroscópicas. Las pluricelulares pueden organizarse formando talos de aspectos muy diferentes: filamentosos simples o ramificados, laminares o cenocíticos.

Alcanzan mayores dimensiones que en los cuerpos de agua dulce, aunque no presentan tanta variedad como las que se desarrollan en ellos.

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REPRODUCCION

BIPARTICIÓN

Cuando la relación de su talla se pierde, se hace necesario que la célula se divida para

recuperarla dando origen a la reproducción asexual llamada bipartición.

En este tipo de reproducción no intervienen para nada los sexos.

La reproducción sexual es común en las algas y se observan en ellos varias formas de este tipo de reproducción, que consiste en la unión de dos células llamadas gametos, que pueden ser iguales en forma y tamaño en isogamia; los gamentos son similares en forma y distinto tamaño en la anisogamia, o diferentes, en la heterogamia. El gameto masculino es denominado en los vegetales anterozoide, pues se forma en un órgano especializado o anteridio; el gameto femenino se origina en el arquegonio y recibe el nombre de oósfera.

En las clorofitas se presentan diferentes mecanismos de reproducción; las unicelulares se reproducen por división directa o bipartición y por esporulación, con esporas generalmente ovoides o piriformes que pueden ser inmóviles; o bien moverse por medio de flagelos los esporangios forman de 2 a 35 esporas, que al quedar en libertad, flotan en el agua y después se fijan al suelo dando lugar a un nuevo talo.

En las clorofilas se manifiesta también la reproducción sexual, heterogámica en algunos casos en que forman diminutos anterozoides móviles que se trasladan nadando para fecundar a una voluminosa oósfera situada y originada en interior de un arquegonio.

En otros casos, como en las clorofitas filamentosas, existe una reproducción isogámica: en los filamentos contiguos dos células, colocadas una frente a la otra se transforman en gametos; uno de ellos, el que se considera como masculino, para fecundar al femenino, se traslada hasta el otro por medio de un puente de comunicación que se produce al emitir la célula masculina una prolongación que alcanza a la femenina, uniéndose ambas células para formar un cigoto, del que se deriva posteriormente un nuevo filamento.

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Ciclo Biológico

Dos gametofitos (dioica).

Se forman los gametos que son iguales (isogamia) cuando se unen se

forma el zigoto y comienza la fase diploide, aparece un esporofito que

en apariencia es igual al gametofito, es una alternancia isomórfica.

La meiosis se produce en el esporofito obteniendose la mitad de

esporas masculinas y mitad femeninas.

Son esporas haploides que formarán otro gametofito.

Es un ciclo dioico, haplodiplonte e isomórfico (isogamia).

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Algas pardas (División Chromobiontas)

Las algas pardas son siempre pluricelulares y

prácticamente marinas en su totalidad.

Presentan desde pequeños talos filamentosos

microscópicos hasta los enormes tamaños de las grandes

especies que forman bosques bajo el nivel del mar.

Estas últimas presentan una incipiente organización de

tejidos de conducción.

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Ciclo Biológico

Existen dos esporofitos iguales que producen unas estructuras llamadas

conceptáculos (con estructuras ramificadas), en estos se forman las esporas

(meiosis), esporas que son las macrosporas en el conceptáculo ramificado y

microsporas en el otro. tanto las microsporas como las macrosporas se

comportan como los gametos, la unión de microspora y macrospora da lugar

a la estructura diploide. El ciclo es dioico, diplonte e isomórfico con oogamia.

La Laminaria sp. tiene esporofitos grandes (90 metros) y de larga duración. Las

esporas que se forman están diferenciadas en dos sexos, una parte de la

espora es masculina y la otra femenina, cada una de estas partes forma el

gametofito, que son microscópicos. Es dioico, diplohaplonte y heteromorfico.

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Algas rojas (División Rhodophyta)

Las algas rojas son en su mayoría pluricelulares, aunque existen

algunas especies unicelulares. Esta es la división de algas marinas que

alcanza mayor variedad en cuanto a diversidad en la estructura de sus

talos.

INVESTIGAR LAS CARACTERISTICAS PARA EL RESTO DE LAS DIVISIONES

………

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Recolección y conservación de algas

Para caracterizar a las algas desde el punto de vista ecológico es importante anotar todos los datos relativos a nivel, sustrato, especies acompañantes, etc. Si van a ser estudiadas en uno o dos días pueden llevarse en agua de mar al laboratorio. De no ser así, deberá prepararse una solución para conservarlas agregando al agua de mar formaldehído al 4%. Se recomienda evitar el contacto de esta solución con la piel y los ojos por su toxicidad.

Para herborizar un alga tenemos que disponerla en una bandeja con agua de mar y acomodarla con ayuda de un pincel sobre una hoja de papel cartulina. Luego volcamos el agua con suavidad por un extremo y cubrimos el ejemplar con un lienzo blanco fino y varias hojas de papel absorbente -similar al usado para imprimir periódicos-. Estas hojas deben ser cambiadas al principio diariamente, sin retirar el lienzo. Por último, los papeles con algas se apilan y se colocan en una prensa o bajo un objeto pesado.

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2.4 Importancia Biológica y económica.

• Investigar y Entregar

2.5 Áreas de investigación en Ficología.

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