Neste artigo vamos discutir sobre as estruturas celulares em algas com a ajuda de diagramas.

I. Parede celular:

A parede celular da maioria das algas é celulósica. Também contém hemicelulose, mucilagem, pectina e outras substâncias como ácido algínico, fucoidina, fucina, carbonato de cálcio, sílica, etc., em diferentes combinações em diferentes grupos de algas. Estudos microscópicos eletrônicos revelam que a parede celulósica é composta de microfibrilas de celulose de espessura variável que permanecem orientadas de forma variada em uma matriz granular.

A parede celular da diatomácea é silicificada e mostra estruturas secundárias características. Em Cyanophyceae, a parede celular é composta de mucopeptídeo constituído principalmente de um peptídeo de poucos aminoácidos ligados covalentemente a amino-açúcares, glucosamina e ácido murâmico.

Este complexo de muco também está presente na parede celular das bactérias. Uma verdadeira parede celular está ausente em certas algas como Gymnodinium e Pyramimonas. Em vez disso, elas possuem uma membrana limite conhecida como película.

II. O Protoplástico:

O conteúdo protoplasmático de uma célula é chamado protoplasto. O protoplasto de algas eucarióticas é rodeado por um limite externo lipoproteinoso, chamado membrana celular, e consiste de um ou mais núcleos geralmente esféricos ou elipsoidais e citoplasma.

A membrana celular é constituída por lipídios e proteínas e é um mosaico fluido na natureza como todos os outros sistemas de membranas biológicas. É muito fina e elástica e seletivamente permeável. Controla a passagem de materiais que entram e saem das células.

Em todas as algas eucarióticas (Chlorophyceae etc.), o núcleo é um corpo bem organizado, esférico ou elíptico. Ele permanece rodeado por uma membrana nuclear distinta. O lado interno é ocupado por um retículo de cromatina embutido em uma matriz chamada cariolinfa. A membrana nuclear é duplamente estratificada. A membrana externa é contínua com o retículo endoplásmico.

Cada núcleo contém um ou mais núcleos ou endossomas. O número de nucléolos varia em algas diferentes. Pode ser um, dois ou mais. Os cromossomas podem ter um centrômero localizado ou difuso. O número de cromossomas varia de espécie para espécie – o menor número sendo n=2 (por exemplo, Porphyra linearis), enquanto o maior é n=592 (Netrium digitali).

Na célula algarítica eucariótica existem organelas celulares ligadas à membrana como cloroplastos, mitocondriai, aparelho golgi, retículo endoplasmático e, em alguns casos, mancha ou estigma ocular.

Em células algas procarióticas (membros cianofíceos), o núcleo não é delimitado por nenhuma membrana. Em vez disso, o protoplasma é diferenciado no cromoplasma periférico externo contendo pigmentos fotossintéticos e um centroplasma interno incolor onde o material genético não é encontrado dentro do núcleo ligado à membrana e os filamentos de DNA não se combinam com histonas para formar cromossomos.

Assim o centroplasma representa o núcleo incipiente em Cyanophyceae. O núcleo em Dinophyceae também não é verdadeiramente eucariótico, embora seja ligado à membrana, mas os cromossomos e o aparelho mitótico estão ausentes. O citoplasma da célula algal é dividido em organelas celulares e citosol.

1. O Cloroplasto:

Cloroplastos são a característica muito proeminente das células de algas. Eles suportam os pigmentos fotossintéticos. É uma estrutura de membrana dupla.

Várias formas de cloroplastos são conhecidas por ocorrer em diferentes tipos de algas, das quais oito tipos principais são geralmente reconhecidos: em forma de copo (por exemplo, Chlamydomonas e Volvox), discoid (por exemplo, Chara, Vaucheria e diatomáceas cêntricas), parietal (por exemplo Chaetophorales, Phaeophyceae, Rhodo- phyceae, muitas Chrysophyceae e diatomáceas pinatas), cinta em forma de C (por exemplo, Ulothrix), espiral (por exemplo, Spirogyra), reticulada (por exemplo, Oedogonium, Hydrodictyon e Cladophora), estelada (por exemplo, Zygnema), e nervurada (por exemplo, Volvocales). A estrutura básica do cloroplasto é quase similar em todo o reino vegetal.

Existem três grandes regiões estruturais no cloroplasto:

1. Um envelope constituído por duas membranas com um espaço fechado.

2. O estroma móvel contendo as enzimas solúveis para metabolismo, síntese de proteínas e armazenamento de amido, e

3. As membranas lamelares internas altamente organizadas contendo pigmentos e envolvidas na captação e transdução de energia.

O sistema lamelar interno forma discos que são empilhados juntos como pilhas de moedas para formar grana. Cada disco é um saco ou vesícula e é chamado de thylakoid. Cada tilóide encerra um espaço intertilaóide.

O sistema tilóide constitui uma cavidade única e complexa, separada do estroma pela membrana tilóide. Construídos dentro das membranas tialóide são sistemas de pigmentos e portadores de elétrons, que realizam a fase leve da fotossíntese.

Em Cyanophyceae, os tirocóides não estão encerrados em grupos ligados à membrana para formar cloroplastos, em vez disso estão livres no citoplasma. Os tucóides são o local da clorofila a, e os pigmentos acessórios também ocorrem em sua superfície sob a forma de pequenas vesículas chamadas de fícobilisomas.

a. Pigmentação:

>Os pigmentos que fornecem a cor real do talo são de vários tipos:

i. Clorofilas:

Existem cinco tipos de clorofilas encontradas nas algas, Chi a, b, c, d, e e. Delas, a clorofila a está presente em todos os grupos de algas. A clorofila b é encontrada apenas em Chlorophyceae, Chlorophyll c em Phaeophyceae, Cryptophyceae, Bacillariophyceae e Chrysophyceae, Chlorophyll d em algumas algas vermelhas, e chlorophyll e em certas Xanthophyceae.

ii. Caroteinoides:

Carotenos e xantofilas juntos constituem os carotenóides. Eles são pigmentos fotossintéticos acessórios.

Cinco tipos de carotenos são encontrados em algas: α-caroteno em Chlorophyceae, Cryptophyceae e Rhodophyceae; β-caroteno em todos os grupos de algas, excepto Cryptophyceae; c-caroteno em Chlorophyceae; e- caroteno em Bacillariophyceae, Cryptophyceae, Phaeophyceae e Cyanophyceae e flavacene em. membros de Cyanophyceae.

iii. Xanthophylls:

Os tipos siderais de xantofilas são encontrados em algas. Delas luteína, violaxantina e neoxantina são encontradas nos membros de Chlorophyceae e Phaeophyceae. A Fucoxantina é o principal pigmento xantofílico nas Faeophyceae e Bacillariophyceae, enquanto que a mioxantofila, a mioxantina e o oscilloxan- fino são encontrados apenas nas Cyanophyceae.

iv. Phycobilins:

Phycobilins são tetr’apyrroles lineares solúveis em água. São biliproteínas de cor vermelha (ficoeritrina) ou azul (ficocianina). São encontradas apenas em Rhodophyceae e Cyanophyceae. Funcionam como pigmentos acessórios, absorvendo e transferindo a energia da luz para o centro de reacção.

b. Pirenóides:

Pirenóides são corpos proteicos presentes em cloroplastos ou cromatóforos – a própria característica dos cloroplastos de algas. Estão geralmente associados à síntese e armazenamento do amido. Na Bacillariophyceae eles acumulam lipídios. O número de pirenóides pode ser um (por exemplo, Clamidomonas) ou mais de um (por exemplo, Oedogônio) por cromatóforo.

2. Mitocôndria:

Mitocôndrias são encontradas em todas as células algas excepto Cyanophyceae. Cada mitocôndria é rodeada por um envelope de membrana dupla. A membrana interna das mitocôndrias vegetais envolve uma matriz aquosa de solutos, enzimas solúveis e a glicose mitocondrial.

A membrana interna é maior que a membrana externa e sofre invaginação produzindo uma cristae em forma de saco de forma e número variáveis – geralmente com um pescoço estreito. A mitocôndria inteira é novamente circundada por uma membrana externa próxima à interna, deixando um espaço intermembrana que é contínuo com o espaço intercristalino.

A matriz é finamente granulosa e altamente proteica. A organela é semiautónoma por conter um DNA circular e ribossomas próprios, com a ajuda dos quais pode sintetizar algumas das suas proteínas. Normalmente existe mais do que uma mitocôndria por célula, mas em Micromonas (Chlorophyceae) cada célula contém uma única mitocôndria

As células de algas verdes azuis carecem de mitocôndrias. A membrana citoplasmática é o local das funções bioquímicas normalmente associadas com as organelas membranosas bem definidas nas células eucarióticas. Como as bactérias, a membrana celular invagina para formar uma estrutura chamada meso-soma onde as enzimas respiratórias estão localizadas.

Estudos microscópicos electrónicos indicam que as células algas contêm uma extensa rede de membranas de túbulos interligados e cisterna (saco achatado), chamado retículo endoplasmático. As membranas das ER atravessam todo o citoplasma.

O retículo consiste de cisterna paralela interligada associada ao ribossomo, ligada à face citoplásmica da membrana. Esta forma de ER é conhecida como retículo endoplasmático rugoso (RER), que é um importante local de síntese de proteínas. Pelo contrário, as membranas ER que não suportam ribossomas são chamadas de retículo endoplasmático liso (RER).

Dictiosomas ou corpos de Golgi são encontrados em todas as células algas excepto algas azuis-esverdeadas, e podem ser vistos sob o microscópio electrónico. O aparelho de Golgi é um componente do sistema endomembrana da célula e parece servir como um intermediário entre o retículo endoplasmático e a membrana plasmática.

Cada pilha é chamada dictiosoma. Todos os dictiosomas formam coletivamente o aparelho de Golgi. Ele funciona na embalagem de materiais para exportação para o exterior da célula. É também responsável pela formação de uma nova membrana de plasma para suportar o crescimento ou para substituir a perdida.

5. Eye-Spot ou Stigma:

As células móveis vegetativas e reprodutivas das algas têm uma mancha pigmentada na parte anterior, média ou posterior da célula, conhecida como mancha ocular ou estigma (Fig. 3.12). Ela está envolvida direta ou indiretamente na percepção da luz. O estigma é geralmente encontrado dentro dos tialcóides que correm longitudinalmente através da mancha ocular entre duas fileiras de grânulos.

6. Vacuoles:

>A maioria das células algas, excepto os membros da Cyanophyceae, possuem um ou mais buracos de vácuo. Cada vacúolo é delimitado por uma membrana distinta chamada tonoplast.

>

Três tipos de vacúolos são encontrados em formas móveis:

(i) Aspúlole simples:

Têm um tamanho muito pequeno e mostram contracção e expansão periódicas. Também são chamados de vacúolos contracteis. Eles jogam fora os resíduos metabólicos das células. Eles também regulam o conteúdo de água da célula, descarregando a quantidade em excesso em intervalos curtos. Portanto, eles são secretos em função.

(ii) Vacuole Complexo:

Estas são as características das Dinophyceae e Euglenophyceae. É composto por uma citofaringe tubular, um grande reservatório e um grupo de vacúolos de tamanhos variados. Os buracos de vácuo desempenham a função de osmoregulação dentro da célula. Às vezes, os vacúolos também armazenam materiais alimentares de reserva, como laminarina e crisolaminarina.

(iii) Vacuoles de gás:

Nas células dos membros da Cyanophyceae há cavidades contendo gás que ocorrem como pilhas de pequenos cilindros transparentes de diâmetro uniforme. As suas paredes são livremente permeáveis aos gases. Os vacúolos de gás dão flutuabilidade às formas planctônicas e também servem como telas protetoras contra incidentes de luz brilhante.

7. Flagela:

Células móveis vegetativas ou reprodutivas estão presentes em todos os grupos de algas excepto Cyanophyceae e Rtiodophyceae. O movimento é alcançado pela ação de batimento de pequenos apêndices filiformes ou protoplasmáticos em forma de fio, chamados flagelos. Eles variam em número, comprimento, posição e presença ou ausência de pêlos em diferentes números. O número varia de um a quatro ou muitos.

Têm principalmente dois tipos:

1. Whiplash ou Acronematic:

Estes são cabelos lisos sem pêlos, sem pêlos, com superfície -.flagella (Fig. 3.13A, Fig. 3.14A), e

2. Tinsel ou Pleuronematic:

Têm uma ou mais filas de filamentos finos laterais conhecidos como mastigonemes ou flimmers

Têm uma ou mais filas de filamentos finos laterais conhecidos como mastigonemes ou flimmers

Têm uma ou mais filas de filamentos finos laterais conhecidos como mastigonemes ou flimmers

a. Pantonematic. Onde os mastigonemas estão dispostos em duas filas opostas (Fig. 3.13B).

b. Pantoacronematic. O flagelo pantonemático com uma fibrilha terminal é chamado pantoacronemático (Fig. 3.13C).

c. Stichonematic. Tem mastigonemas unilaterais (Fig. 3.13D).

Se o número de flagelos por célula for mais de um e idêntico, é conhecido como isokont e quando dissimilar, é conhecido como heterokont.

Raízes Flagelares em Algas:

Flagella são a emergência extremamente fina e hialina do citoplasma. Geralmente há um único grânulo na base de cada flagelo (Fig. 3.15A), o blefaroplasma ou corpo basal. Se a célula algalina tiver uma parede firme, o flagelo emerge através de um poro.

Cada flagelo tem um filamento central ou axial fino, o axoneme. O axoneme é rodeado por uma membrana citoplasmática ou bainha formada por uma extensão da célula ou membrana plasmática. A bainha termina a pouco mais do ápice do flagelo. A porção apical nua do axonéme é chamada de peça final.

Em secção transversal, o flagelo (Fig. 3.15B) mostra duas fibrilas centrais de uma só peça rodeadas por nove fibrilas periféricas de duas peças. Cada fibrilha é coberta por uma membrana e as duas centrais são ainda cobertas por uma membrana adicional.