Tema 5: Diversidad Celular Eucariota - PDF

Tema 5 Teorías sobre el origen de los eucariotas Comprender la evolución de la complejidad celular eucariota es uno de los grandes desafíos de la biología actual. A día de hoy está claramente establecido que las mitocondiras y los plastos se originaron por endosimbiosis a partir de bacterias. Las...

Tema 5 Teorías sobre el origen de los eucariotas Comprender la evolución de la complejidad celular eucariota es uno de los grandes desafíos de la biología actual. A día de hoy está claramente establecido que las mitocondiras y los plastos se originaron por endosimbiosis a partir de bacterias. Las mitocondrias se creen que tiene ascendencia de alfaproteobacterias, mientras que los plastos surgen de las cianobacterias. Sin embargo, no se sabe con certeza la naturaleza de las células hospedadoras. Existen dos posibles escenarios del origen de las células eucariotas y sus mitocondrias: A- La célula hospedadora era ya eucariota cuando adquirió el endosimbionte bacteriano. B- Teoría del H2: simbiosis entre una arquea metanógena y una alfaproteobacteria, generando la complejidad eucariótica después de la endosimbiosis. La bacteria aportó genes para producción de energía metabólica y los componentes básicos del sistema de membranas. La arquea proporcionó el potencial para el procesamiento de información compleja. Las histonas arqueanas fueron cruciales respecto a proporcionar la unidad funcional básica con la que se organiza el ADN de los eucariotas (en nucleosomas), ejercer el control epigenético de la expresión génica y originar un ciclo celular manifiesto con cromosomas condensados. Teoría de la endosimbiosis seriada La teoría de la endosimbiosis seriada fue originada por Lynn Margulis y desarrollada en diversos trabajos suyos en la segunda mitad del siglo XX. Según esta teoría, algunos orgánulos de las células eucariotas se originaron por endosimbiosis de organismos procarióticos. Esta teoría se formuló a partir de la observación de ciertas características de los plástidos y mitocondrias, las cuales se asemejan más a los procariotas que a los eucariotas: Poseen ADN propio, el cual es una molécula circular Se dividen por fisión binaria Tiene ribosomas 70S El cloranfenicol inhibe la síntesis de proteínas Presentan membrana múltiple Según la teoría de la endosimbiosis seriada, ciertos tipos de procariotas fueron fagocitados por otras células. Este suceso se fue dando de forma continuada (o seriada) dando lugar a organismos con plástidos con múltiples membranas (si bien una de las membranas se pierde o degenera siempre tras la primera reproducción). Esto dio lugar a endosimbiosis primarias, secundarias y terciarias. - - En la endosimbiosis primaria se originaron los glaucofitos, las algas rojas y las algas verdes a partir de cianobacterias fagocitadas. Al igual que las cianobacterias, tienen dos membranas y proteínas de transporte homólogas. Sus plastos se llaman cianelas y presentan una pared residual de peptidoglucano (componente principal de la pared de las bacterias). Los tilacoides no están apilados y en el caso de las algas rojas contienen ficobilisomas además de clorofilas y carotenos. Se cree que las cianelas de los glaucofitos (algas más primitivas) podrían representar etapas iniciales del proceso de endosimbiosis que dio lugar a los plastos de otras algas y plantas terrestres. Todos los organismos de la endosimbiosis primaria forman el supergrupo Archaeplastida. La endosimbiosis secundaria se dio por la fagocitosis de algas rojas y verdes por parte de células eucariotas. Ambas tenían dos membranas, que menos la membrana que se pierde en la primera reproducción, dio lugar a organismos con triple membrana en sus plastos. Algunos ejemplos son los euglénidos, stramenófilos o alveolatas. Por último, a partir de los dinoflagelados se originaron organismos en una tercera endosimbiosis, como es el caso de los haptistas. Todos las especies que surgieron a partir de endosimbiosis secundarias y terciarias forman el supergrupo SAR. La reproducción en los eucariotas Una de las características de los seres vivos es su capacidad para producir nuevos individuos. La reproducción puede ser asexual o sexual. La asexual también se conoce como multiplicación vegetativa. Solo necesita de un individuo, el genotipo del cual se conservará íntegramente, pues sus descendientes serán su clon. Por su parte, la reproducción sexual es aquella que involucra a dos células reproductoras, las cuales dan origen a un cigoto, cuyo genoma será la “suma” de los genomas de las células reproductoras. En la reproducción sexual encontramos dos procesos: mitosis y meiosis. La mitosis conserva la cantidad de cromosomas, produciendo células que son genéticamente idénticas a la célula madre. Por contra, la meiosis reduce el número de conjuntos cromosómicos de diploide a haploide. Produce células que difieren genéticamente entre sí y de la célula madre. Reproducción de hongos, algas y plantas Los hongos, las algas y las plantas presentan distintas vías de reproducción. Si utilizan gérmenes unicelulares específicos, con una dotación cromosómica determinada, que se fusionan para dar una nueva célula con dotación doble, estamos hablando de reproducción sexual. Esta se puede dar por gametocistos (una célula se divide y da gametos en su interior) o por gametangios (una o varias células se dividen y dan lugar unas a la pared externa y otras a los gametos). Cualquier otro método distinto al ya descrito es reproducción asexual. La variante más simple es la fragmentación, donde partes de una planta se separan y se organizan aparte. Otras formas más sofisticadas incluyen la formación y liberación de gérmenes no sexuados mediante mitosis (mitósporas). Estas pueden ser esporocistos (una célula se divide y da esporas en su interior) o esporangios (una o varias células se dividen y dan lugar una a la pared externa y otras a las esporas). Reproducción asexual La división celular es la forma habitual de reproducción en organismos unicelulares mediante la cual se obtienen dos células idénticas entre sí e idénticas a la madre de la que proceden. La fragmentación se da en muchos vegetales y hongos. Un fragmento del talo o una parte poco diferenciada de una planta puede regenerar a un individuo completo. Se utiliza en agricultura y en jardinería como método de propagación gracias a los esquejes. Dentro de la multiplicación vegetativa también hallamos los estolones. Estos son brotes laterales del tallo que creen horizontales con respecto al nivel del suelo. A cierta distancia del pie inicial vuelven a arraigar o fijarse al suelo. Es lo que ocurre, por ejemplo, con la fresa (Fragaria vesca). También encontramos los tubérculos, estructuras de larga duración formadas bajo tierra en algunas plantas. Es el caso de alimentos tan conocidos como la patata o la chufa, las cuales son el tallo de la planta. Otros tipos de reproducción asexual son los propágulos, gemas que aparecen en las hepáticas, y los bulbilos, gemas que se forman en las axilas de los filidios e algunos musgos y en las hojas y tallos de algunas plantas vasculares. Por último hallamos la esporulación, es decir, la formación de mitósporas. Estas son células haploides o diploides que son capaces de desarrollar por sí mismas un nuevo individuo. La reproducción asexual presenta ciertas ventajas como el mantenimiento de los caracteres y el rápido desarrollo. Además, hay ciertos organismos dioicos (necesitan de dos sexos para reproducirse) que también pueden reproducirse asexualmente, gracias a lo cual no necesitan de individuos de distinto sexo para mantener la población. Sin embargo, también tiene inconvenientes: los individuos suelen tener senescencia precoz y ayudan a la transmisión de enfermedades (virosis). Sin embargo la mayor desventaja es que da lugar a poblaciones con poca variabilidad, pues los individuos son genéticamente homogéneos. Reproducción sexual La reproducción sexual representa la formación de un nuevo individuo (cigoto) a partir de la unión de dos células reproductivas (gametos). El genoma resultante es la recombinación de los genomas de los padres. La reproducción sexual es característica (aunque no la única) de los eucariotas, pues la variabilidad generada en los individuos a partir de este proceso es la base de la evolución de las especies. La fusión de dos celular reproductoras se denomina singamia y mediante ella se forma el cigoto. Para mantener el número cromosómico de una especie aparece la meiosis, gracias a la cual se pueden dar cuatro células haploides a partir de una diploide. Existen distintos tipos de reproducción sexual. La hologamia se da cuando todo el individuo (unicelular) actúa como gameto. Se da en algunas algas verdes unicelulares. La cistogamia se da en células vegetativas que se diferencian y transforman en gametocistos y se fusionan mediante un puente de fusión. Se da en algunas algas verdes y hongos mucoromicetos. La somatogamia es propia de “hongos superiores”. En ella, las hifas compatibles se fusionan (plasmogamia) y se genera un micelio dicariótico (en el que cada célula el micelio tiene dos núcleos). Posteriormente ocurre la cariogamia (fusión de núcleos) y la meiosis. La merogamia es el tipo de reproducción en la cual algunas células de un individuo se transforman en gametos. Los gametos son células haploides el fin de las cuales es unirse con otros gametos para formar un nuevo individuo. Existen cinco tipos de merogamia: isogamia, anisogamia, oogamia, tricogamia y sifonogamia. La isogamia se da cuando los dos gametos son iguales y móviles, es decir son dos flagelos (iso es igual en griego). Se considera el tipo más primitivo de reproducción sexual. Por contra, la anisogamia se da mediante dos flagelos de distinto tamaño, es decir, son dos heterogametos diferentes funcional o morfológicamente. i Exi 2 La oogamia la encontramos en el ser humano, entre otros muchos organismos. Se da mediante un gameto femenino grande e inmóvil y un gameto masculino móvil y mucho más pequeño. Este tipo de merogamia recibe este nombre (oo deriva de huevo en latín) debido al nombre a que el gameto femenino se conoce como huevo (o palabras derivadas). En la tricogamia encontramos gametos masculinos pequeños e inmóviles, y gametos femeninos incluidos en una estructura que presentan una prolongación llamada tricógina. Está presente en algunas algas (Rhodophyta) y hongos. Por último, la sifonogamia se denomina así porque los gametos masculinos, en vez de ser liberados al medio, son transportados en el interior de un tubo o sifón hasta el gameto femenino. Se considera el tipo de reproducción sexual más evolucionado, como método de adaptación a la vida en el medio terrestre. Por último, en relación con la reproducción es interesante comentar que existen dos tipos de organismos: monoicos y dioicos. Los monoicos son aquellos que en un mismo individuo se forman gametos masculinos y femeninos. Por contra, en los dioicos cada individuo produce o gametos masculinos o femeninos, por lo que se necesitan dos individuos para que se de la reproducción. Ciclos vitales Todos los seres vivos se reproducen, es decir, en algún momento de su vida forman otro ser vivo similar a ellos. Se denomina ciclo vital o biológico al círculo imaginario que traza un organismo, secuencia completa de las fases de crecimiento y desarrollo de cualquier organismo, desde las estructuras reproductivas con las que se inicia hasta el momento en que forma sus propias estructuras reproductivas. Todos los organismos con reproducción sexual tienen un ciclo vital con un patrón común: 1- Dos células haploides se fusionan (singamia) en un proceso denominado fecundación, uniendo cromosomas de diferentes padres y formando un cigoto diploide con una nueva combinación genética. 2- En cierto momento de este ciclo se produce meiosis para volver a formar las células haploides. 3- En algún otro momento del ciclo se produce mitosis para que crezcan los organismos pluricelulares. Así pues, en el ciclo vital de un organismos alternan células haploides y diploides. Dependiendo del momento en que ocurra la meiosis, el ciclo biológico será: 1. Ciclo con meiosis gamética: cuando la meiosis se produce justo antes de la formación de los gametos. Todas las células son diploides excepto los gametos que son haploides. Aahahahahahaahahhahhádlshfjafhajhasfhafjahlshafajflahfafhafh h 2. Ciclo con meiosis cigótica: cuando la meiosis se produce en la primera división del cigoto. Todas las células son haploides excepto el cigoto que es diploide. Aahahahahahaahahhahhádlshfjafhajhasfhafjahlshafajflahfafhafh h 3. Ciclo con meiosis espórica: cuando la meiosis se produce en la formación de esporas que dan el gametófito, habrá una generación haploide (gametofítica) y otra diploide (esporofítica), lo que da lugar a una alternancia de generaciones. Una generación es la etapa en el desarrollo de un ser vivo que comienza con una célula reproductora (espora o cigoto) y, después de una marcada actividad vegetativa (crecimiento por mitosis), termina con la producción de otras células reproductivas (esporas o gametos). Si estas células reproductivas son esporas, la generación que las originó se denomina esporofítica, en cambio si origina gametos se llama generación gametofítica. En los animales (y más raramente en los vegetales) el cigoto desarrolla a un individuo capaz de llegar a la madurez sexual y producir gametos en una sola generación. En los vegetales y en algunos hongos, pueden existir dos o más generaciones que completan la vida de un organismo: Gametófito: es la generación haploide que produce gametos. Esporofito: es la generación diploide que produce esporas meióticas (meiosporas). Existe alternancia de generaciones cuando la vida de un organismo se completa con dos o más generaciones diferentes. En función del número de generaciones, los ciclos tales pueden ser monofásicos, difásicos o trifásicos. En ciclos monofáicos, la vida del organismo se completa en una sola generación. Esta generación puede consistir en un haploides o individuo diploide, por lo que los ciclos monogenéticos pueden ser haplofásicos o diplofásicos.  Ciclo vital de Codium tomentosum y Acetabularia acetabulum Si dos generaciones completan la vida del organismo, se trata de un ciclo digenéticos. En ellos la meiosis es espórica y son haplodiploides (o diplohaplonte). Pueden ser isomórficos, si el gametófito y el esporófito son morfológicamente iguales (al menos macroscópicamente), o heteromórficos, si el gametófito y el esporófito son morfológicamente diferentes.  Ciclos vitales de Dictyota dichotoma y Cutleria multífida. En el caso de los ciclos trifásicos se necesitan tres generaciones para completar el ciclo vital. Dos generaciones son diploides, la primera se llama carposporofito (no tiene vida independiente y produce mitoesporas denominadas carposporas); y la segunda se llama tetrasporofito con vida independiente y produce meiosporas (tetrasporas). Este ciclo es poco habitual, sin embargo ocurre en la mayoría de las algas rojas.  Ciclo vital de Antithamnion plumula La evolución de las plantas guarda una estrecha relación con la evolución de sus ciclos haplodiplontes. En ellos se observa una continua y progresiva disminución de la fase gametofítica haploide (que es dominante en musgos) y que prácticamente llega a desaparecer en las espermatofitas, en beneficio de la fase diploide. Esto se debe a que la dotación cromosómica diploide es favorecida en la naturaleza, porque aumenta la estabilidad genética de los individuos. La evolución ha seleccionado la generación diploide cada vez más larga y de mayor importancia, de hecho en el caso de los animales es la única presente. Por último, cabe destacar el ciclo haplo-dicariótico, característico de la mayoría de hongos. En él, el proceso de la singamia tiene separadas en el tiempo y en el espacio la plasmogamia y la cariogamia. Es por tanto un ciclo vital en el que no se da una verdadera alternancia de generaciones. Alternan un micelio monocariótico en el que cada célula tiene un núcleo (n) y un micelio dicariótico en el que cada células tiene dos núcleos (n)+(n). Resumen: Tema 6 Dominio Eukarya Dentro del dominio Eukarya vamos a estudiar en este tema los supergrupos Excavata y SAR (Stramenopiles-Alveolata-Rhizaria). Sin embargo, hay muchos más grupos dentro de este dominio, como el supergrupo Archeaplastida, al que pertenecen muchas algas y todas las plantas. Reino Protista Los protistas no forman un clado, pues no comparten un antecesor común, es por ello que el término Protista no tiene implicaciones sistemáticas formales. Debido a esta falta de origen común, los protistas exhiben más diversidad estructural y funcional que cualquier otro grupo de eucariotas. La mayoría de los protistas son unicelulares, aunque hay algunas especies coloniales y multicelulares. Algunos protistas son fotoautótrofos, otros heterótrofos y algunos mixótrofos (combinan fotosíntesis con nutrición heterotrófica). Pueden reproducirse de forma asexual o sexual, en función de la especie. Algas Las algas son organismos eucariotas unicelulares o pluricelulares, con nutrición autótrofa y en general sin tejidos bien diferenciados (protofitos y talofitos). Son organismos acuáticos y fotosintéticos, y su reproducción es por esporas y/o gametos. Tradicionalmente se les consideraba plantas, y de hecho algunas de ellas forman parte del supergrupo Archeaplastida correspondiente al antiguo reino de las plantas, sin embargo también hay muchas que pertenecen a los supergrupos SAR, Excavata, Haptista y Cryptista (Reino Protista). Las algas son los principales productores primarios en los ecosistemas acuáticos. Además, ayudan a la regeneración de hábitats, reciclando nutrientes y purificando las aguas. Constituyen también el llamado fitoplancton en hábitats de agua dulce y marinos. Poseen importancia en las industrias farmacéutica y biotecnológica, en especial por distintos componentes de sus paredes celulares, y en la industria alimentaria. Algunas especies de algas establecen simbiosis con hongos (líquenes) y con invertebrados (dinoflagelados + cnidarios = corales). El caso de los corales es un claro ejemplo de como las algas son consideradas bioindicadores , pues cuando un coral está blanquecino se debe a la ausencia del alga, la cual no puede prosperar por el deterioro del hábitat. Supergrupo Excavata Excavata es un grupo filogenéticamente controvertido, pues está débilmente sostenido por algunos caracteres morfológicos y las filogenias moleculares no acaban de corroborar su monofilia. Todos los organismos considerados excavados son unicelulares, la mayoría flagelados y heterótrofos, tanto simbiontes como parásitos. Presentan un surco alimentario soportado por microtúbulos, el cual parece que esté excavado, de ahí su nombre. Muchos carecen de mitocondrias clásicas, por lo que se les llama amitocondriales. División Euglenozoa Euglenozoa es un subgrupo del supergrupo Excavata, que constituye un clado diverso cuya característica principal es una varilla espiral presente dentro de sus flagelos. Incluye a los cinetoplástidos y a los euglénidos. Los cinetoplástidos se llaman así porque poseen una mitocondria única con masa organizada de ADN llamada cinetoplasto. Las especies de vida libre son consumidores de procariotas en ecosistemas húmedos. Otras especies parasitan animales, plantas o protistas, como el género Trypanosoma. Producen enfermedades en humanos como la enfermedad del sueño (transmitida por la mosca Tse-Tse), la enfermedad de Chagas y la leishmaniasis. Los euglénidos tienen un aparato flagelar peculiar (acroconto heteroconto). Poseen cloroplastos con 3 membranas, resultado de una endosimbiosis secundaria. No tienen pared celular pero poseen un esqueleto de placas proteicas flexibles o rígidas bajo la membrana plasmática. Se reproducen asexualmente y viven principalmente en agua dulce. Trypanosoma sp Euglena sp Divisón Metamonada Los organismos del grupo Metamonada carecen de plástidos y tienen mitosomas (mitocondrias modificadas). La mayoría viven en ambientes anaeróbicos. Estudiamos las clases Fornicata y Parabasalia. Dentro de la clase Fornicata, las especies tienen dos núcleos del mismo tamaño, múltiples flagelos (aprox. 8) y un citoesqueleto de microtúbulos complejo. Algunos de ellos, como la Giardia intestinalis (causante de la giardiasis, una infección intestinal), son parásitos. Pueden presentarse como quistes, en estado de latencia, esperando a que las condiciones para su proliferación mejoren. & Por su parte, los procariotas de la clase Parabasalia han reducido sus mitocondrias a hidrogenosomas, generando algo de energía anaeróbicamente. Algunos de ellos son parásitos, como los tricomonados.  Estos son organismos unicelulares que presentan entre 3 y 5 flagelos anteriores y un citoesqueleto complejo. Una especie perteneciente a esta clase es la Trichomonas vaginalis, la causante de la tricomoniasis, la ETS no viral más común. Supergrupo SAR El supergrupo SAR está formado por los grupos Stramenopila, Alveolata y Rhizaria, de los cuales toma el nombre. En él se incluyen organismos como las algas rojas, las diatomeas, los pseudofungis o los dinoflagelados. Stramenopiles, División Ochorophyta, diatomeas Las diatomeas son un grupo de gran éxito evolutivo, ampliamente diversificado. Están presentes en masas de agua (dulces o saladas), así como suelos y rocas húmedos. En aguas dulces son un componente clave de la microflora acuática y en los mares forman parte del fitoplancton. Representan el 20-25% de la producción primaria de materia orgánica de la biosfera. Según su morfología se distinguen dos tipos: céntricas, las cuales son circulares y con simetría radial, y pennadas, con forma elíptica y simetría bilateral. La pared celular de las diatomeas se denomina frústulo, y queda dividido en dos mitades: la epiteca (más superficial) y la hipoteca. Su material de almacenamiento son lípidos y crisolaminarina. Rafe L Costillas grana 1911111999. -111111111222222 Früstulas : E 7 in visión valvar Epiteca Hipoteca Visión pleural 7 Los cloroplastos constan de 4 envueltas (endosimbiosis terciaria). En las diatomeas pennadas solo hay dos cloroplastos mientras que en las céntricas se encuentran más. Estos cloroplastos, además de clorofila, contienen otro pigmento llamado fucoxantina, el cual le otorga el color amarronado. Las diatomeas céntricas tienen un complejo mecanismo de reproducción, con partes asexuales y otras sexuales. La reproducción asexual se produce mediante la división en el plano valvar, originando dos células nuevas, una a partir de la epiteca y otra de la hipoteca, que se convierte en la epiteca de la nueva célula. Esto provoca que esta última célula sea más pequeña que la original, disminuyendo progresivamente el tamaño celular. Llega un momento que las células son tan pequeñas que ya no pueden reproducirse por división, por lo que en este momento se da una reproducción sexual. Las células sufren meiosis y crean gametos. Mediante oogamia un gameto masculino flagelado fecunda un gameto femenino y da lugar a un cigoto 2n llamado auxóspora. Las pennadas, por contra, tienen un ciclo monogenético diplofásico con meiosis gamética. Se reproducen por cistogamia (al igual que las spirogiras), es decir, las células vegetativas se diferencian y se transforman en gametocistos. Las diatomeas tienen un gran valor como bioindicadores de la calidad del agua dulce. También son usadas en cosmética, farmacéutica y medicina (investigaciones de tratamiento contra el cáncer). Además, destaca la llamada tierra de diatomeas, la cual es usada como fertilizante e insecticida, pues el sílice de sus paredes deshidrata a los insectos, protegiendo a las plantas. Sin embargo, la tierra de diatomeas forma también la dinamita, otorgando estabilidad a la nitroglicerina. Stramenopiles, División Ochrophyta, clase Phaeophyceae Las algas pardas son principalmente marinas, muy abundantes en roquedales de las costas de mares fríos y temperados, si bien algunos géneros habitan en los trópicos. Tienen una gran importancia económica, pues son fuente de alginatos y ampliamente usadas en alimentación. Son talofitos, con paredes celulares formadas por celulosa y alginatos. Presentan numerosos plástidos, discoides o alargados, con 4 membranas, así como tilacoides en paquetes de tres. Su color pardo lo otorga la fucoxantina. Su material de almacenamiento es la laminarina. La reproducción en algunas especies es asexual y en otras sexual. La reproducción asexual puede ser por fragmentación o por propágulos, zoósporas o gametos que no copulan. En algunos géneros como Sphacelaria son característicos unos propágulos asexuales especializados. La reproducción sexual se da por isogamia, anisogamia u oogamia, en función de la especie. Pueden formar zoósporas y gametos flagelados, esporangios uniloculares (meiosporas) o gametangios y esporangios pluriloculares (mitosporas). Por tanto, puede tener tres ciclos vitales: monogenético diploide (meiosis gamética), digenético haplodiploide isomórfico o digenético haplodiploide heteromórfico (meioisis espórica). Usos de las algas pardas Las paredes celulares de las algas pardas están formadas por celulosa y una fracción amorfa de ficocoloides como las sales de ácido algínico y homofucanos. Tienen un componente fibrilar de microfibrillas de celulosa, el componente amorfo de polisacáridos no celulósicos (hemicelulosa, pectinas, agar, carragenina, alginatos y fucanos. Pueden presentar también depósitos de carbonato de calcio. En presencia de calcio, los alginatos forma una estructura conocida como caja de huevos. Los iones de calcio se colocan como puentes entre los grupos cargados negativamente de ácido gulurónico. Debido a las propiedades gelificantes de alginatos se utilizan en protocolos de criopreservación de tejidos vegetales y animales, en terapia celular y tecnología farmacéutica. También tien gran uso en preparaciones de cocina de vanguardia (esferificación) en la que un líquido es encapsulado dentro de un calcio esfera de alginato. => La fucoxantina tiene numerosas actividades beneficiosas, como efectos antioxidantes, antiinflamatorios, anticancerígenos o neuroprotectores. Es por ello que tiene gran interés en la industria nutracéutica, cosmética y farmacológica. Algunas de las algas rojas más famosas son las laminarias del pacífico, que presentan dimensiones de hasta 60m y gran complejidad histológica. También son muy famosas en el sector alimentario: el kombu (Laminaria japonica), que dio el nombre al sabor umami, y el wakame (Undaria pinnatifida). Bosques de Kelp Laminaria japonica Undaria pinnatifida Clase Oomycetes A esta clase pertenecen los mohos acuáticos y mildius. Algunos con unicelulares, pero muchos de ellos forman micelios filamentosos plurinucleados. Se reproducen mediante esporas heterocontas con dos flagelos (uno liso y otro barbudo). Realizan la mitosis y la meiosis con presencia de centriolos. Los estudios evolutivos sugieren que primitivamente eran fototróficos, pero han perdido secundariamente los plastos y ahora solo se nutren heterotróficamente. Algunos son saprófitos y otros muchos parásitos sobre plantas, peces o protistas. Como parásito de peces tenemos a Saprolegnia parasitica, causante de grandes perdidas económicas en empresas salmoneras. La seca, enfermedad causada por el género Phytophthora, provocó perdidas económicas y un gran impacto social en España a principios de siglo. La sufren principalmente encinas, alcornoques, robles (género Quercus) así como alisos y otras especies forestales. Las enfermedades originadas pr estos oomicetos son difñiciles de controlar químicamente, por eso, como estrategia contra ellas, se esstá extendiendo el cultivo de variedad resistentes, aisladas y multiplicadas biotecnológicamente. Plasmopara viticola (mildiu de la vid) y Phytophthora infestans (mildiu de la patata) provocan grandes daños a los agricultures. El mildiu de la patata, o tizón tardío, fue uno de los principales culpables de las hambrunas en Europa de la década de 1840 y posteriormente en Irlanda y Escocia. Alveolata, División Dinophyta Los dinoflagelados son organismos unicelulares flagelados. El 50% son heterótrofos obligados, mientras que los que son fotosintéticos tienden a ser mixótrofos. En estos casos no presentan plastos sino que los obtienen de sus presas, en un proceso llamado cleptoplastia. Su estructura es muy característica, pues tienen dos flagelos: el surco y el cíngulo. El primero es longitudinal y se proyecta fuera de la célula, encargándose de la propulsión y rotación. El cíngulo, por contra, es un flagelo transversal y divide a los dinoflagelados en dos mitades: el epicono y el hipocono. Presentan placas de celulosa llamadas tecas, las cuales pueden llegar a presentar patrones geométricos complejos. Sus plástidos son de color marrón dorado y tienen 3 membranas y tilacoides en grupos de tres. Su sustancia de reserva es el almidón citoplasmático. Tienen un núcleo mesocariótico, es decir, un núcleo único, grande y haploide sin histonas. Si bien la mayoría de las especies son planctónicas marinas, también las hay bentónicas y simbióticas (como las zooxantelas que forman los corales). Son los constituyentes habituales del máximo profundo de clorofila (DCM), a 75-150 metros. Además, algunas especies como Noctiluca scintillans son bioluminiscentes. También forman las mareas rojas, en condiciones de estabilidad y abundancia de nutrientes. Sin embargo, estos sucesos son perjudiciales para los humanos, pues estas especies producen hepatotoxicidad y sustancias neurotóxicas. Es el caso de Gambierdiscus toxicus, que se introduce en peces y produce la ciguatera. Tradicionalmente se decía que os peces solo estaban infectados en los meses sin r. Esto no tiene evidencia científica, pero concuerda con el hecho de que solo viven a temperaturas elevadas y los meses sin r son los de verano. Bioluminiscencia por Gambierdiscus toxicus Noctiluca scintillans Alveolata, División Apicomplexa La mayoría de los apicomplejos son parásitos de animales; algunos causan enfermedades humanas graves (p.ej.: Plasmodium: malaria; Toxoplasma gondii: toxoplasmosis; etc.). Se propagan a través de su huésped como células infecciosas llamadas esporozoitos. Un extremo de un esporozoito, el ápice, contiene un complejo de orgánulos especializados para penetrar células y tejidos del huésped. Malaria La malaria es uno de los problemas de salud pública crónicos del mundo. Aproximadamente, 200 millones de personas en los trópicos están infectadas, y 600.000 mueren cada año por ella. Producida por 5 especies de Plasmodium ; requiere que mosquitos y humanos completen su ciclo de vida. La primera vacuna contra la malaria fue aprobada en Europa en 2015, pero solo brinda protección parcial. Se están realizando esfuerzos para desarrollar vacunas dirigidas a este patógeno. Alveolata, División Ciliphora, ciliados Los ciliados son un grupo variado de protistas que reciben su nombre de los cilios que presentan para moverse y alimentarse. La mayoría son depredadores de bacterias o de otros protistas. Tienen un macronúcleo y un micronúcleo. En la reproducción se da una conjugación de micronúcleos haploides, gracias a la cual se consigue la variabilidad genética. Vorticella sp Rhizaria El grupo Rhizaria engloba una gran diversidad de linajes unicelulares de vida libre junto con algunos parásitos tanto de plantas como de animales. Existen tres grupos principales: Cercozoa, Foraminifera y Radiolaria. Los dos últimos son útiles en datación. La mayor parte son ameboides con pseudópodos filiformes, reticulados o soportados por microtúbulos, que irradian desde su cuerpo central. El citoplasma que cubre los microtúbulos engulle las presas que se unen a los pseudópodos. Producen conchas o esqueletos de sílice que constituyen la gran mayoría de los fósiles de protozoos, por lo que son muy importantes para datación (son indicadores biológicos). Los radiolarios son células marinas del plancton con bellos y simétricos esqueletos internos de sílice o sulfato de estroncio. Por su parte, los foraminíferos incluyen a las amebas marinas famosas por sus elaborados caparazones generalmente calcáreos. Supergrupo Haptista (haptofitas y cocolitótrofos) Los haptistas son organismos unicelulares. Generalmente tienen dos flagelos, si bien también pueden presentar un tercer “flagelo”, llamado haptotema que se encarga de fijar organismos para fagocitarlos. Sus pigmentos fotosintéticos son clorofilas, xantofilas y carotenos. Presentan también un pirenoide. Suelen tener una cubierta celular de escamas de celulosa. En el caso de los cocolitótrofos tienen escamas calcificadas llamadas cocolitos que forman microfósiles. Su presencia en sedimentos señalan bolsas de petróleo. Algunas especies también están involucradas en floraciones tóxicas. Suelen hallarse en océanos tropicales y subtropicales, formando parte del fitoplancton. Son ricos en ácidos grasos poliinsaturados y xantofilas, por lo que se usan en acuicultura como alimento para áreas de bivalvos, y en cosmética, para mascarillas y serums. Emiliania huxlevi Isochrysis sp Pavlova lutheri