Algae Cell Structure (PDF)
Document Details
Uploaded by HealthyCognition7331
Faculty of Education
Tags
Summary
This document provides detailed information about the structure of algae cells. It discusses different types of algae cells and their characteristics. The document also includes a variety of diagrams and descriptions.
Full Transcript
تركٌب الخلٌة الطحلبٌة تركٌب الخلٌة الطحلبٌة تمتاز كل مجموعة من الطحالب بتركٌب وصفة خاصة تمٌزها عن ؼٌرها من الطحالب....
تركٌب الخلٌة الطحلبٌة تركٌب الخلٌة الطحلبٌة تمتاز كل مجموعة من الطحالب بتركٌب وصفة خاصة تمٌزها عن ؼٌرها من الطحالب. -1الجدار الخلوي-: ٌختلؾ التركٌب الكٌمٌائً لجدار خالٌا الطحالب اختالفا كبٌرا ً من مجموعة ألخري وبصفة عامة ٌتكون من مركبٌن اساسٌٌن-: أّلِوب الس٘ل٘لْس (أل٘بف ُ٘كل٘خ للجذار ال رذّة ثبلوبء) ّْٗجذ ثبلطجقخ الذاخل٘خ ّثبًِ٘وب الجكز٘ي (الوبدح الوخبط٘خ الزٖ رذّة ثبلوبء الوغلٖ) ّْٗجذ ثبلطجقخ الخبرج٘خ. رحزْٕ كلزب الطجقز٘ي الذاخل٘خ ّالخبرج٘خ علٖ سكزٗبد عذٗذح ()polysaccharides رٌزج ّرفزس هي أجسبم جْلجّٖ ،كذلك ل٘ج٘ذاد ّهْاد ثزّرٌ٘٘خ. ٗزكْى خبرج الغشبء البالسهٍ كوب ثبلٌجبربد الزاق٘خ. غُز كبهل كوب ثبلطحبلت الج٘زّٗخ ثٌبئ٘خ السْط ((Dinoflagellates أو كبهال كوب ثوعظن أفزاد الطحبلب الخضزاء ،الصفزاء ،البنُت والحوزاء. ٌوجد السٌلٌلوز ( (Celluloseبجدر جمٌع أنواع الطحالب فٌما عدا الدٌاتومات والطحالب الذهبٌة ( (Chrysophytaوالسٌانوبكترٌا، ◦ حٌث تتكون جدر الدٌاتومات من أمالح السٌلٌكات ( )Silicaالتً تعطٌها قساوة ،صالبة و قوة فال تكون مرنة كباقً الطحالب. ٌمكن حصر أنواع جدر الطحالب وتقسٌمها حسب تركٌبها الكٌمٌائً فً ثالثة أنواع أساسٌة هً-: ◦ الجدار السٌلٌلوزي (،(Cellulosic ◦ الجدار السٌلٌكونً ()Silicified والجدار المٌوكوبولٌمٌرٌكً ( (Mucopolymericأو المخاطً. تتكون األسواط ( (Flagellaبصفة عامة من بروتٌن خاص هو الفالجٌلٌن ( )Flagellinذي الوزن الجزٌئً 40كٌلو دالتون تقرٌبا، تتركب األسواط عادة بمعظم أنواع الطحالب (عدا الطحالب الخضراء المزرقة والحمراء) من-: ◦ 9ألٌاؾ أنبوبٌة مزدوجة دقٌقة ( )Microtubulesصؽٌرة خارجٌة تمتد لداخل الخلٌة. ◦ 2لٌفة أنبوبٌة صؽٌرة مركزٌة ؼلٌظة وٌعرؾ هذا التركٌب اصطالحا باألسواط الحقٌقٌة أو األلٌاف. وتنتج من طبقة القشرة ( )Matrixوتكون مؽلفة بؽالؾ السوط. ترتبط هذه األجزاء بتراكٌب صغٌرة أخري تعمل معا لربط الجسم القاعدي للسوط باأللٌاف لتدعٌم عملٌة الحركة. تفتقر الدٌاتومات ( (Diatomsلألسواط باألطوار المتحركة منها لعدم وجود اللٌفتٌن المركزٌتٌن لٌعرؾ فً هذه الحالة باسم السوط .0+9 بٌنما السوطٌات البحرٌة ( (Haptonemaلها تركٌب أضافً مماثل لألسواط األخرى ولكنه مكون من ثالثة أغلفة مركزٌة داخله 6ألٌاف حلقٌة فقط وبدون لوٌفات مركزٌة فٌعرؾ باسم السوط .0+6 توجد األسواط بصفة عامة فً جمٌع المجموعات الطحلبٌة ما عدا -: ◦ الطحالب الخضراء المزرقة ()Cyanobacteria ◦ الطحالب الحمراء ( (Rhodophyta وتعتمد عملٌة تصنٌؾ الطحالب كثٌرا ً علً االسواط -: ◦ وجود األسواط أو عدم وجودها ◦ عددها، ◦ طبٌعتها، ◦ مٌكانٌكٌة حركتها ◦ ومنشأها. البقعة العٌنٌة عبارة عن-: ◦ جزء حساس بالخلٌة ٌتركب عادة من لٌبٌدات ملونة (برتقالً -أحمر) مصاحبة لمواد حساسة الستقبال الضوء وتكون قرٌبة من محور أو مركز السوط علً شكل بللوري أو عصوي، مسئولة عن -: ◦ االستجابة الضوئٌة الموجبة ( (Positive phototaxisللضوء العالً أو االستجابة الضوئٌة السالبة ( (Negative phototaxisللضوء الضعٌؾ وكذلك االستجابة الضوئٌة السرٌعة ( (photoshockكرد فعل أو صدمة للضوء الشدٌد أو الضوء الضار. توجد فً-: الطحالب المتحركة ()Motile algae الخالٌا التكاثرٌة المتحركة مثل األبواغ أو األمشاج أو الجامٌتات المتحركة األبواغ المتحركة ( (Zoosporesللطحالب الؽٌر متحركة ، وال توجد البقعة العٌنٌة بكل من الطحالب الخضراء المزرقة ،الدٌاتومات والطحالب الحمراء. أفراد الطحالب الخضراء المزرقة بدائٌة النواة أو أولٌة النواة ( (Prokaryoticحٌث -: ◦ ال تحتوي علً غشاء نووي ( )Nuclear membraneحول المادة النووٌة المتمثلة فً الحمض النووي الدٌوكسً رٌبوزي ((DNA ◦ DNAغٌر مصحوب بالقواعد البروتٌنٌة (الهستونات )Histones ◦ ومنتشر بالسٌتوبالزم بترتٌب حلقً أو عشوائً .Columan أما ؼالبٌه الطحالب حقٌقٌة النواة (-:(Eukaryotic ◦ تحتوي علً ما ٌعرؾ بالنواة الحقٌقٌة ( )True nucleusكما فً النباتات الراقٌة حٌث تكون المادة النووٌة ( )DNAبها محاطة بغالف نووي ()Nuclear membrane مزدوج. انتشبر الحوض النىوٌ ( (DNAحلقُب ً (َوُن) أو عشىائُب ً المٌتوكوندرٌا عبارة عن تراكٌب بٌضاوٌة أو كروٌة الشكل ٌوجد منها نوعان بالخالٌا الطحلبٌة أحدهما-: مٌتوكوندرٌا ذات صفائح مفلطحة وٌوجد بالطحالب التً تمتلك -: ◦ أصباغ الفٌكوبٌلٌبروتٌن ( )Phycobiliproteinمثل الطحالب الخضراء المزرقة والحمراء. ◦ كلورفٌل أ ،ب ( (Chlorophyll a & bمثل الطحالب الخضراء والٌوجلٌنٌة مٌتوكوندرٌا أنبوبٌة الشكل -: ◦ وٌوجد بالطحالب التً ال تحتوي علً أصباغ الفٌكوبٌلٌبروتٌن أو كلورفٌل أ ،ب. وظٌفة المٌتوكوندرٌا تعتبر مراكز التنفس والنشاطات االنزٌمٌة أو إنتاج الطاقة بالخلٌة. الجلٌكوالت ()Glycolate هً المادة األساسٌة بعملٌات التنفس وٌمكن تكسٌرها بفعل إنزٌمٌن للتحلل واألكسدة ٌحددان وٌمٌزان نوعٌة الطحالب كاالتً-: ◦ إنزٌم جلٌكوالت المختزل ()Glycolate dehydrogenase وٌوجد بالطحالب الخضراء المزرقة ،الٌوجلٌنٌة ،الدٌاتومات ،والطحالب الخضراء. ◦ إنزٌم جلٌكوالت المؤكسد ()Glycolate oxidase وٌوجد بالطحالب الحمراء ،البنٌة ،الكارٌة مثل النباتات الراقٌة. تتواجد الفجوات المنقبضة بطحالب المٌاه العذبة أكثر منها بالطحالب البحرٌة. وٌبدأ تكوٌنها بمجموعة من الفجوات الصغٌرة العدٌدة التً سرٌعا ما تتجمع وتندمج معا ً لتكون الفجوة المنقبضة الكبٌرة ثم تتقلص لتفرٌغ محتوٌاتها للخارج. تستؽرق دورة التكوٌن والتفرٌػ بالفجوات المنقبضة لطحالب المٌاه العذبة من 16:4ثانٌة. بٌنما تستؽرق أكثر من 40ثانٌة بالطحالب البحرٌة. توجد فجوتان منقبضتان ( Contractile vacuolesبمقدمة خالٌا الطحالب السوطٌة ()Flagellates حٌث تقعان مباشرة تحت قاعدة السوط ،تمتألن تدرٌجٌا ً بمحلول مائً وٌتم تفرٌؽهما حسب الحاجة للتكٌٌؾ مع ملوحة البٌئة الخارجٌة وللتخلص من المواد السامة والفضالت. عجبرح عي ثالسز٘ذاد ٗسْد ثِب أصجبغ هزجبٌٗخّ ،رزو٘ش ثألْاى غ٘ز األخضز هثل الكبرّرٌ٘بد ّالشاًثْف٘الد الوو٘شح ثبللْى األحوز أّ الجٌٖ ّاألصفز أّ الجزرقبلٖ ّغ٘زُب إضبفخ لصجغبد الكلْرّف٘ل ثأًْاعَ الوخزلفخ. رعزجز صجغخ الف٘كْث٘لْثزّر٘ي هي األصجبغ الطحلج٘خ الزٖ رذّة ثبلوبء ◦ ّهي أهثلزِب الف٘كْس٘بً٘ي (األسرق) السبئذ ثبلطحبلت الخضزاء الوشرقخ ّالف٘كْارثزٗي (األحوز) السبئذ ثبلطحبلت الحوزاء. عبارة عن بالستٌدات ال تتمٌز بأي لون وتتكٌؾ لتجمٌع المواد الؽذائٌة المدخرة وٌمكن تحولها أحٌانا ً لبالستٌدات ملونة عند تعرضها للضوء المناسب. تعتبر الرٌبوسومات مراكز لتصنٌع البروتٌن ،وتتواجد علً اختالفها بجمٌع أنواع الطحالب بدائٌة وحقٌقٌة النواة. تنقسم الرٌبوسومات الً نوعٌن طبقا لمعامل ترسٌبها ( (Sedimentation coeffientبجهاز الطرد المركزي مقاسة ٌوحدة Sالمنسوبة الً العالم سٌفٌدبرج ( )Svedbergوهما-: S70او النوع الصغٌر البدائً الموجود بالطحالب الخضراء المزرقة والبالستٌدات والمٌتوكوندرٌا. S80أو النوع الحقٌقً :الموجود بسٌتوبالزم الخالٌا حقٌقٌة النواة خارج البالستٌدات والمٌتوكوندرٌا. ٌعد التلوث من أهم العوامل المؤثرة فً -: ◦ نوعٌة الطحالب ◦ و كثافتها فً أي بٌئة مائٌة، ◦ ٌعد مصدرا ً مهما ً فً توفٌر المؽذٌات فً تلك البٌئات. وفٌما ٌلً بعض العوامل والمؽذٌات التً تحدد نمو الطحالب فً البٌئات المائٌة. -1النترات والنترٌت واألمونٌوم Nitrate- Nitrite and Ammonium تعد مصدرا ههوب للنتزوجُن فً الماء وكمٌتها مرتبطة بدرجة حرارة الوسط المائً. النتروجٌن من أكثر المؽذٌات المهمة لنمو الهائمات الطحلبٌة مرتبطا ً مع الفسفور. وٌدخل النتروجٌن فٖ دورة من التغٌرات الكٌمٌائٌة بمساعدة البكترٌا التً تقوم بامتصاصه وتخزٌنه على شكل نتزاث ( )NO3أو أهىنُىم ( )NH4+حٌث تمتصه النباتات. واألشكال الشائعة األخرى للنتروجٌن [النترٌت ( )NO2واالمونٌا(])NH3 ؼٌر متوافرة للنباتات وتكون سامة فً المستوٌات العالٌة. ٌنظم إنتاج الطحالب وتحدد نموها. اإلرثوفوسفات -:orthophosphateالشكل الوحٌد الذي تستعمله الكائنات ذاتٌة التغذٌة. الفسفور الغٌر عضوي اقل تجهٌزا ً ومنخفض الذوبان فً الماء. أهمٌة الفسفور البٌولوجٌة من المكونات األساسٌة لألحماض النووٌة والمركبات الوسطٌة فً المسارات األٌضٌة والتؽذٌة مثل السكرٌات الفوسفاتٌة واألدٌنوسٌن فوسفات .Adenosine phosphate فضالث الوجبرٌ الولقبح فٖ الجح٘زاد تسبب وفزة فٍ الوغذَبث رصل الٖ حذ اإلثزاء الغذائٍ Eutrophicالذٕ ٗؤدٓ إلٔ سَبدة فٍ أعذاد الهبئوبث الطحلج٘خ ّكذلك سَبدة تزكُش الكلىروفُل. الطحبلت رزك٘ف لزغ٘زاد الفْسفبد فٖ الج٘ئبد الوبئ٘خ. فوثال عٌذ إضبفت هبدة فىسفبث األهىنُىم الهُذروجُنُت (NH4 (2 HPO4إلٔ الو٘بٍ الجبرٗخ ،رؤدٕ إلٔ سَبدة تزكُش الفىسفبث هن 8الٍ 70هُكزوجزام /لتز ّثبلزبلٖ تذداد الهبئوبث الطحلبُت إلً 3أضعبف هب كبًذ علَ٘. تعتمد الطحالب على الضوء والمؽذٌات. تتجمع فً منطقة الضوء فً بحٌرات المٌاه العذبة لكً تستلم إشعاع البناء الضوئً الكافً والفعال ()Photosynthetic active radiation والذي ٌقع بٌن ( 700-400نانومٌتر) من اجل عملٌة البناء الضوئً. مٌكانٌكٌات المحافظة علً استقرار الطحالب فً منطقة الضوء-: -1الفجوات الهوائٌة لكً تطفو. ◦ -2الهجرة باألسواط الً منطقة الضوء. ◦ -3زٌادة نسبة المساحة السطحٌة إلى الحجم. ◦ -4العملٌات االٌضٌة. ◦ هُكبنُكُبث حوبَت الهبئوبث هن اإلشعبع الشوسٍ واألشعت فىق البنفسجُت-: أ -الخلط العمودي ٌقلل الطاقة المشعة المسلطة على الخالٌا وٌؤدي إلى تقلٌل عملٌة البناء الضوئً . ب -تكوٌن مركبات لها القدرة على امتصاص األشعة. لكل طحلب درجة حرارة مثلً ٌنمو عندها بصورة جٌده. ولكن ٌكون معدل النمو واألٌض بطئ عند درجات الحرارة المنخفضة واألقل من تلك الدرجة المثلً وٌتحطم عند درجات الحرارة األعلى منها. تؤثر درجة الحرارة فً-: ◦ كفاءة عملٌة البناء الضوئً. ◦ فً اخذ ( )Uptakeبعض المؽذٌات المهمة لنموها، فارتفاع درجة الحرارة ٌعمل على رفع القدرة التنافسٌة لبعض األنواع فً الحصول على الفسفور. ◦ عملٌة التنفس ◦ العملٌات الحٌوٌة للطحالب. أن الطحالب تختلف فً حاجتها لدرجات الحرارة والضوء. ومن المؤكد ّ وألن لكل نوع درجة حرارة وإضاءة مالئمة لنموه ،والن ظروؾ الضوء ودرجة الحرارة تتؽٌر تبعا ً للفصول فمثالً فً-: فصل الربٌع إضاءة عالٌة ودرجة حرارة معتدلة فصل الصٌف شدة اإلضاءة عالٌة جدا ً ودرجة الحرارة عالٌة فصل الخرٌف شدة اإلضاءة منخفضة ودرجة الحرارة معتدلة فصل الشتاء شدة اإلضاءة ودرجة الحرارة منخفضة جدا ً. تقسٌم الطحالب اعتمادا على درجة الحرارة كاآلتً-: أ -الطحالب المحبة للحرارة Thermophilic algae تنمو فً الٌنابٌع الحارة التً تقترب من درجة الغلٌان. ،وقرب منافذ المٌاه الحارة وفً قٌعان المحٌطات. تسبب انواع من البكترٌا والسٌانوبكتٌرٌا زٌادة فً لون الٌنابٌع الحارة. فقد تنمو عند درجة حرارة > 80م˚ ،قد تصل الً ما بٌن 113-105م °فً بعض األنواع. تقسٌم الطحالب اعتمادا على درجة الحرارة وهو كاآلتً -: تنمو عند درجات حرارة معتدلة وتشمل معظم األنواع الموجودة فً النباتات والحٌوانات والتربة والماء. معظم أنواع الطحالب تنمو عند درجات حرارة معتدلة.فهنالك أنواع من الطحالب مثل سٌندزمس Scenedesmus quadriquada S. ،acutusوالكلورٌال Chlorella vulgarisتنمو عند 25مﹾ وهً درجة الحرارة المثلً. وهنالك أنواع من الطحالب تفضل العٌش عند درجات حرارة تصل إلى40م˚ مثل السٌانوبكتٌرٌا. ووجد ان الطحلب االخضر ٌ Pithophora odoconiaفضل النمو عند درجة 35م ºوله القدرة على تحمل درجات حرارة تصل إلى 40مﹾ. -3الطحبلب الوحبت للحزارة الونخفضت Psychrophiles algae ◦ تفضل درجات الحرارة الباردة حٌث تنمو فً مٌاه المحٌطات الباردة وفً المناطق المرتفعة والثلوج ، وهنالك أنواع من الطحالب تفضل درجات حرارة أقل هن ْ 10م مثل الطحلب Scenedesmus subspicatus حٌث لوحظ إمكانٌة نموه بٌن درجتً حرارة هما ( )22 – 10مﹾ ففً درجة حرارة ( 10م) تنمو التجمعات (السوٌنوبٌا) Coenobia وٌتحفز نمو الطحالب أحادٌة الخالٌا عند درجة الحرارة ( 22م)° ولوحظ أن النوع من نفس الجنس ٌS.obliquasفضل النمو بدرجة ما بٌن ْ 30 – 24م . من أهم العوامل لنمو الطحالب لبعض الطحالب مدى واسع من pH الطحالب الخضراء المزرقة تفضل البٌئات القلوٌة والمتعادلة. ◦ ٌتطلب الطحلب > 15عنصر لنموه وتكاثره. ◦ ٌؤثر التركٌب الكٌمٌائى لمحلول التربة ( ) Soil solutionاو المٌاه علً تواجد وانتشار الطحالب لما ٌحتوٌه من -: -1 الؽازات والعناصر واألمالح -2 نسبة المادة العضوٌة ) (Organic matterالالزمة لتؽذٌتها كما ً ونوعا ً ◦ تؤثر pHعلى-: درجة ذوبانٌة بعض العناصر إمكانٌة امتصاص الطحالب لها واالستفادة منها. ◦ وجود المادة الدبالٌة )-: (Humus ٌُ حسن خواص التربة وٌزٌد من خصوبتها زٌادة السعة المائٌة للتربة نظرا ً لطبٌعتها الؽروٌة. بعض الطحبلب َفضل -: ◦ -1 تزبت الوُبه العذبت حُث تزكُش األهالح (1جزام/لتز). -2 او تزبت البُئبث شبو الولحُت (أقل هن ‰10أهالح). -3 أو تزبت البُئبث الولحُت ح٘ث رزك٘ش األهالح . ‰37-35 والقلُل َستطُع التأقلن هع -: ◦ وشبت الولحُت. الولـحُت تتىاجذ بعض الطحبلب فٍ بُئبث شذَذة الولىحت (أكثز هن .)‰50 ◦ ّ رلعت ظبُزح األسوْسٗخ ) (Osmosisدّرا ً ُبهب ً فٖ-: ◦ -1 قذرح الطحلت علٔ رحول هذٓ ّاسع هي الولْحخ -2 أّ الزْاجذ فٖ ث٘ئخ ثعٌِ٘ب تبعب ً -: لقذرتو علً التكُف هعهب. ورفع أو خفض ضغطو األسوىسي لذرجت هعُنت.