ลักษณะของสาหร่ายแดงอนุกรมวิธานการสืบพันธุ์โภชนาการ - ชีววิทยา

สาหร่ายสีแดงหรือ Rhodophytas เป็นประเภทของสิ่งมีชีวิตที่อยู่ในราชอาณาจักร Protista มีลักษณะเป็นสีแดงเพราะการปรากฏตัวในเซลล์ของพวกเขา phycoerythrin เม็ดสี

ได้รับการอธิบายในปี 1901 โดย Richard Von Wettstein นักพฤกษศาสตร์ชาวออสเตรีย เป็นไฟลัมที่รวมไฟลัมย่อยไว้ด้วยกัน 2 ชนิด ได้แก่ Cyanidiophyna และ Rhodophytina กลุ่มแรกประกอบด้วยชั้นเรียนหนึ่งชั้นในขณะที่กลุ่มที่สองหก

สาหร่ายแดง. ที่มา: โดย Budhiargomiko จาก Wikimedia Commons

พวกเขาชอบที่อยู่อาศัยทางทะเลแม้จะมีบทบาทสำคัญในการก่อตัวของแนวปะการัง บางชนิดใช้เป็นสารตั้งต้นของสาหร่ายอื่น ๆ หรือเปลือกของสัตว์เช่นหอยกาบเดี่ยว (หอยทาก) หรือหอยสองฝา (หอยแมลงภู่หอยนางรม)

กลุ่มสาหร่ายสีแดงเป็นกลุ่มที่มีการศึกษามากที่สุดเนื่องจากมีประโยชน์มากมายสำหรับมนุษย์: ในด้านการวิจัยด้านสุขภาพเครื่องสำอางและเทคโนโลยีชีวภาพ

อนุกรมวิธาน

โดเมน: Eukarya

ราชอาณาจักร: Protista

ขอบ: Rhodophyte

ลักษณะทั่วไป

ไฟลัมโรโดไฟต้าเป็นกลุ่มสิ่งมีชีวิตที่ค่อนข้างใหญ่และมีความหลากหลายซึ่งบางครั้งก็มีลักษณะที่แตกต่างจากกัน

จากมุมมองทางสัณฐานวิทยาสิ่งมีชีวิตเหล่านี้อาจมีลักษณะที่แตกต่างกัน: การแตกกิ่งคล้ายต้นไม้รูปทรงกระบอกหรือลำเอียงกว้าง และ

ในบรรดาโครงสร้างของสาหร่ายเราสามารถพูดถึงแทลลัสซึ่งเป็นตัวของสาหร่ายเองและไรโซด์ซึ่งเป็นโครงสร้างที่คล้ายคลึงกับรากของพืช

นอกจากนี้บางส่วนยังมีโครงสร้างที่เรียกว่า tendrils ซึ่งทำให้สามารถยึดติดกับองค์ประกอบต่าง ๆ ของที่อยู่อาศัยหรือสาหร่ายอื่น ๆ

- โครงสร้างเซลล์

เกี่ยวกับโครงสร้างของเซลล์ในขอบนี้สามารถพบได้ตั้งแต่สิ่งมีชีวิตที่มีเซลล์เดียว (เกิดจากเซลล์เดียว) ไปจนถึงสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์ (เกิดจากเซลล์มากกว่าสองเซลล์)

จากสิ่งนี้สามารถอนุมานได้ว่าในสาหร่ายสีแดงมีบางชนิดที่มีขนาดเล็กและอื่น ๆ ที่มีขนาดใหญ่มาก มากจนมีความยาวเกินหนึ่งเมตร

ผนังเซลล์

เซลล์ของสาหร่ายชนิดนี้คล้ายกับพืชเนื่องจากมีโครงสร้างภายในที่เรียกว่าผนังเซลล์ สิ่งนี้ประกอบด้วยไบโอพอลิเมอร์ที่รู้จักกันในชื่อของเซลลูโลส

ในทำนองเดียวกันเซลล์มีชั้นนอกอยู่เหนือผนังเซลล์ซึ่งประกอบด้วยคาร์โบไฮเดรตที่เป็นเมือก หน้าที่ของสิ่งเหล่านี้ภายในเซลล์คือเนื้อเยื่อมีขนาดกะทัดรัด

เซลล์เหล่านี้ไม่ได้แยกออกจากกัน แต่เนื่องจากในบางภาคส่วนผนังเซลล์ของแต่ละเซลล์ยังไม่พัฒนาเต็มที่จึงทำให้เกิดการสื่อสารระหว่างเซลล์ซึ่งอาจมีการแลกเปลี่ยนสารต่างๆ นี่คือลักษณะที่แตกต่างของกลุ่มนี้

คลอโรพลา

ในทำนองเดียวกันในบรรดาออร์แกเนลล์ของเซลล์ที่พบในเซลล์ของพวกมันเราสามารถพูดถึงคลอโรพลาสต์ซึ่งในกรณีของสาหร่ายสีแดงจะมีเยื่อหุ้มสองชั้นและไม่มีไทลาคอยด์ที่มีการจัดกลุ่มเช่นเดียวกับในพืชทุกชนิดที่พบ พวกเขารวมกลุ่มกันสร้างโครงสร้างที่เรียกว่ากรานาส

เซนทริโอล

ในทำนองเดียวกันภายในเซลล์จะสังเกตเห็นการขาดออร์แกเนลล์ที่สำคัญในกระบวนการไมโทซิสในสิ่งมีชีวิตอื่น ๆ : เซนทริโอล

เกี่ยวกับโครงสร้างของเซลล์โดยทั่วไปเซลล์ของ Rhodophyas สามารถมีนิวเคลียสเดียวเช่นเดียวกับหลายนิวเคลียส

รงควัตถุ

ตามที่ทราบกันดีว่าเม็ดสีที่แตกต่างกันนั้นอยู่ภายในคลอโรพลาสต์ซึ่งเป็นที่รู้จักกันดีที่สุดคือคลอโรฟิลล์ คลอโรฟิลล์ชนิดเอสามารถพบได้ในคลอโรพลาสต์ที่เซลล์ของสาหร่ายชนิดนี้มีเช่นเดียวกับแคโรทีนอยด์และเม็ดสีเสริมอื่น ๆ เช่นแซนโธฟิลล์ไฟโคเอริ ธ รินและไฟโคไซยานิน

ลักษณะสีแดงของสาหร่ายเหล่านี้เกิดจากการที่คลอโรฟิลล์สีเขียวถูกปกปิดด้วยไฟโคเอริ ธ รินและไฟโคไซยานินเนื่องจากเม็ดสีเหล่านี้ดูดซับแสงสีน้ำเงินซึ่งมีการซึมผ่านของน้ำได้มากขึ้น

สารอง

เซลล์ของสาหร่ายเหล่านี้เก็บสารที่เรียกว่าแป้งฟลอริดซึ่งเป็นลักษณะเฉพาะและเป็นเอกสิทธิ์เฉพาะสำหรับสมาชิกของไฟลัมโรโดไฟตา

คาร์โบไฮเดรตนี้เป็นผลผลิตจากกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงและยังคงถูกเก็บไว้ในเซลล์ของคุณ การจัดเก็บเกิดขึ้นในแกรนูลที่จัดอยู่ในไซโทพลาสซึมในบริเวณใกล้เคียงกับคลอโรพลาสต์

Mobility

Rhodhophytas เป็นสิ่งมีชีวิตที่อยู่ไม่ได้และไม่สามารถเคลื่อนที่ได้ พวกเขาไม่นำเสนอแฟลกเจลลาในช่วงใด ๆ ของวงจรชีวิต

ที่อยู่อาศัย

สาหร่ายสีแดงส่วนใหญ่พบในระบบนิเวศทางทะเล อย่างไรก็ตามระบบนิเวศน้ำจืดมีลักษณะเฉพาะบางประการ โดยเฉพาะอย่างยิ่งมีมากในน้ำอุ่นและเย็น

มีสายพันธุ์ที่มีความสามารถในการจับแคลเซียมคาร์บอเนตซึ่งทำให้พวกมันเป็นสมาชิกที่สำคัญของแนวปะการัง

อาหารการกิน

สมาชิกของไฟลัม Rodhophyta เป็น autotrophs ซึ่งหมายความว่าพวกมันมีความสามารถในการสังเคราะห์สารอาหารของตัวเองโดยเฉพาะผ่านกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง

สาหร่ายแดงทำการสังเคราะห์แสงด้วยออกซิเจนโดยที่น้ำเป็นผู้บริจาคอิเล็กตรอนหลักดังนั้นจึงปล่อยออกซิเจนเป็นผลพลอยได้ การสังเคราะห์ด้วยแสงประเภทนี้ประกอบด้วยขั้นตอนที่แตกต่างกันสองขั้นตอน: เคมีแสงและการสังเคราะห์ทางชีวภาพ

ขั้นตอนทางเคมี

สารตั้งต้นที่จำเป็นสำหรับขั้นตอนนี้คือน้ำ ADP (Adenosine diphosphate) และ NADP (Nicotinamine diphosphate) ในขั้นตอนนี้สิ่งแรกที่เกิดขึ้นคือการดูดซับแสงแดดโดยโมเลกุลของคลอโรฟิลล์

ผลผลิตของพลังงานที่ถูกปล่อยออกมาโมเลกุลของน้ำจะถูกแยกออกและออกซิเจนจะถูกปล่อยออกมา นอกจากนี้ยังมอบเงิน 2 อี^-ซึ่งหลังจากผ่านห่วงโซ่การขนส่งอิเล็กตรอนสร้าง NADPH + H +

ขั้นตอนการสังเคราะห์ทางชีวภาพ

สารตั้งต้นที่จำเป็นสำหรับขั้นตอนนี้คือ: คาร์บอนไดออกไซด์ (CO2), ATP และ NADPH เป็นที่รู้จักกันในชื่อ Calvim Cycle หรือ Pentoses Cycle

นี่เป็นกระบวนการที่เป็นวัฏจักรที่ CO2 เข้ามาเช่นเดียวกับ ATP และ NADP ที่ได้จากขั้นตอนการสังเคราะห์ด้วยฟอสซิล ในวัฏจักรนี้จะมีการสร้างสารสำรองของสาหร่ายแดงแป้งฟลอริเดียน NADP ⁺และ ADP ขึ้นโดยผ่านปฏิกิริยาหลายชุด

การทำสำเนา

สาหร่ายแดงมีการสืบพันธุ์ 2 แบบคือแบบไม่อาศัยเพศและแบบอาศัยเพศ เกี่ยวกับการสืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศสามารถผ่านสองกระบวนการ: การสร้างสปอร์หรือการแยกส่วนของแทลลัส

การสืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศ

ในกรณีของการสร้างสปอร์จะมีการสร้างโมโนสปอร์ในแต่ละเซลล์ของกิ่งก้าน สปอร์แต่ละชนิดสามารถสร้างสิ่งมีชีวิตใหม่ได้

ในทำนองเดียวกันในสาหร่ายที่สืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศโดยการแตกตัวของแทลลัส (ลำตัวของสาหร่าย) ส่วนหนึ่งของสาหร่ายจะแยกออกจากร่างกายและสามารถสร้างสิ่งมีชีวิตที่โตเต็มวัยได้

การสืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศเป็นกระบวนการที่พ่อแม่ผลิตลูกหลานเหมือนเขาจากมุมมองทางกายภาพและทางพันธุกรรม

การสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ

การสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศเกิดขึ้นผ่านกระบวนการที่เรียกว่า oogamy ซึ่งประกอบด้วยการปฏิสนธิของนักเล่นเกมหญิงที่ไม่ใช่มือถือโดยนักเล่นเกมมือถือชาย

ตามที่คาดไว้ได้เนื่องจากเป็นกระบวนการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศจึงเกิดการแลกเปลี่ยนสารพันธุกรรมระหว่างเซลล์สืบพันธุ์ทั้งสอง

ไก่ชนตัวเมียของ Rodhophytas มีขนาดใหญ่และไม่เคลื่อนที่ในขณะที่ไก่ตัวผู้มีขนาดเล็กและเคลื่อนที่โดยกระแสน้ำเนื่องจากไม่มีแฟลเจลลัม

เซลล์สืบพันธุ์เพศผู้หรือที่เรียกว่าสเปิร์มเทียมไปถึงเซลล์สืบพันธุ์เพศเมียและผสมพันธุ์ มีเส้นใยตัวรับ gamete ตัวผู้เรียกว่าไตรโคยีนี

วงจรชีวิต

เพื่อให้เข้าใจวงจรชีวิตของสาหร่ายแดง (หนึ่งในสิ่งที่ซับซ้อนที่สุดในธรรมชาติ) จำเป็นต้องรู้และเข้าใจคำศัพท์สองคำ:

Gametophyte:เป็นการสร้างทางเพศแบบเดี่ยว (โดยมีภาระทางพันธุกรรมครึ่งหนึ่งของสายพันธุ์)
สปอโรไฟต์:เป็นเฟสไดพลอยด์ (ที่มีภาระทางพันธุกรรมสมบูรณ์ของสายพันธุ์) สาหร่ายและพืชหลายเซลล์ที่มีวัฏจักรที่มีการสลับรุ่น

เมื่อกำหนดสิ่งนี้แล้วอาจกล่าวได้ว่า Rodhophytas สามารถมีวัฏจักรทางชีวภาพได้สองประเภท: Digenetic และ Trigenetic ขึ้นอยู่กับความซับซ้อนของสายพันธุ์

วงจรย่อยอาหาร

นำเสนอตัวอย่างเช่นโดยสายพันธุ์ Phophyra linearis ซึ่งเป็นสาหร่ายสีแดงชนิดหนึ่ง ในวัฏจักรประเภทนี้มีสองชั่วอายุคนที่เกิดขึ้น: gametophyte และ sporophyte ประการแรกคือความโดดเด่น

gametophyte สร้าง gametes ตัวเมียและตัวผู้ เมื่อเกิดการปฏิสนธิจะมีการสร้างสปอโรไฟต์ สิ่งนี้จะสร้างสปอร์ซึ่งในเวลาต่อมา gametophytes ใหม่จะงอก

สิ่งสำคัญคือต้องชี้แจงว่าทั้ง gametophyte และสปอร์เป็นเซลล์เดี่ยวในขณะที่สปอโรไฟต์เป็นโครงสร้างแบบดิพลอยด์

วงจร Trigenetic

ในวัฏจักรประเภทนี้มีสามชั่วอายุคน: คาร์โพสปอโรไฟต์, เตตระสปอร์และเซลล์สืบพันธุ์ carcosporophyte เป็นแบบ diploid และ tetraspores และ gametophyte เป็นแบบเดี่ยว

tetrasporophyte ผ่านกระบวนการไมโอซิสจะสร้างสปอร์ซึ่งแบ่งออกเป็นสี่กลุ่ม (tetraspores) สปอร์แต่ละตัวจะสร้างเซลล์สืบพันธุ์

ตามที่คาดไว้ gametophyte แต่ละตัวจะสร้าง gametes เพศหญิงที่ไม่สามารถเคลื่อนที่ได้และ gametes แบบเคลื่อนที่ได้ สิ่งเหล่านี้จะถูกปล่อยออกมาในขณะที่ตัวเมียยังคงอยู่ในเซลล์สืบพันธุ์

วงจรชีวิตของสาหร่ายสีแดง (Chondrus crispus) ที่มา: Chondrus ที่ en.wikipedia จาก Wikimedia Commons

เมื่อเกิดการปฏิสนธิจะมีการสร้างไซโกต diploid ขึ้นเรียกว่าคาร์โปสปอโรไฟต์ซึ่งพัฒนาบนเซลล์สืบพันธุ์เพศเมีย โครงสร้างนี้สร้างสปอร์ที่เรียกว่าแคสโคสปอร์ซึ่งงอกและก่อให้เกิดวงจรรุ่นแรกคือเตตระสปอโรไฟต์

การประยุกต์ใช้งาน

มนุษย์ใช้สาหร่ายแดงมาหลายร้อยปีแล้วเนื่องจากมีประโยชน์และการใช้ประโยชน์มากมาย

เป็นแหล่งที่มาของวุ้น

วุ้นเป็นสารที่มีลักษณะเป็นวุ้นที่ใช้ในด้านต่างๆ ในทางจุลชีววิทยาใช้เป็นอาหารเลี้ยงเชื้อในพื้นที่ทำอาหารเป็นสารก่อเจลและในอณูชีววิทยาจะใช้ในกระบวนการอิเล็กโตรโฟรีซิสของ agarose gel และในโครมาโตกราฟีแบบแยกโมเลกุล

สาหร่ายแดงมีเมือกจำนวนมาก สิ่งเหล่านี้เป็นพื้นฐานสำหรับการผลิตวุ้น

ขั้นตอนการรับวุ้นนั้นค่อนข้างง่าย ก่อนอื่นต้องตากแดดให้แห้ง จากนั้นจุ่มลงในน้ำร้อนด้วยสารละลายด่าง จากนั้นล้างให้สะอาดด้วยน้ำเย็นและเติมกรดซัลฟิวริกเพื่อทำให้สูญเสียความเป็นด่างและโซเดียมไฮโปคลอไรต์เพื่อทำให้ขาวขึ้น

ปรุงเป็นเวลาสองชั่วโมงในตอนท้ายของการสกัดผลิตภัณฑ์ ขั้นตอนนี้อยู่ภายใต้กระบวนการกรอง เมื่อได้รับการกรองแล้วขั้นตอนการเจลจะดำเนินการโดยทำให้เย็นลงในอุณหภูมิที่ต่างกัน จากนั้นกดและทำให้แห้งโดยใช้ลมร้อน ในที่สุดก็ถูกบดและร่อนเพื่อบรรจุ

ประโยชน์ต่อสุขภาพ

สาหร่ายแดงเป็นแหล่งของสารประกอบมากมายที่มีประโยชน์อย่างมากในอุตสาหกรรมยา

ประการแรกพวกเขาเป็นแหล่งไอโอดีนที่ได้รับการยอมรับ นี่คือองค์ประกอบที่ถูกนำมาใช้เป็นเวลาหลายปีในการรักษาสภาพของต่อมไทรอยด์เช่นคอพอก

ในทำนองเดียวกันสาหร่ายสีแดงได้พิสูจน์แล้วว่ามีฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระและต้านไวรัส ประการแรกพวกมันสามารถลดผลเสียของอนุมูลอิสระในเซลล์ได้นอกเหนือจากการกระตุ้นการผลิตอินเตอร์เฟียรอนเพื่อต่อสู้กับตัวแทนของไวรัสที่เข้าสู่ร่างกาย

การศึกษาเมื่อเร็ว ๆ นี้แสดงให้เห็นว่าสาหร่ายสีแดงมีส่วนร่วมในระดับหนึ่งในการปิดกั้นเอนไซม์ที่แทรกแซงกระบวนการความดันโลหิตสูงในหลอดเลือดดังนั้นจึงสามารถควบคุมพยาธิวิทยานี้ได้

ในทำนองเดียวกันสาหร่ายสีแดงอุดมไปด้วยแคลเซียมและวิตามินเคแคลเซียมเป็นอาหารเสริมที่สำคัญในการป้องกันโรคที่ส่งผลกระทบต่อผู้คนมากขึ้นทุกวัน: โรคกระดูกพรุน วิตามินเคมีคุณสมบัติสำคัญที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการแข็งตัวของเลือดและป้องกันเลือดออก

อุตสาหกรรมเครื่องสำอาง

สาหร่ายสีแดงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมเครื่องสำอางเนื่องจากส่วนประกอบและประโยชน์ที่อาจเกิดขึ้นจากสิ่งเหล่านี้

ตัวอย่างเช่นสาหร่ายของสายพันธุ์ Chondrus Crispus ถูกใช้ในการผลิตผลิตภัณฑ์ให้ความชุ่มชื้นป้องกันและทำให้ผิวนวล ในทำนองเดียวกัน Gracilaria verrucosa อีกสายพันธุ์หนึ่งอุดมไปด้วยวุ้นซึ่งใช้ในการผลิตผลิตภัณฑ์เพื่อความงามต่างๆ

ในทำนองเดียวกัน Asparagopsis armata ซึ่งเป็นสาหร่ายสีแดงอีกชนิดหนึ่งถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตผลิตภัณฑ์ที่ให้ความชุ่มชื้นและสร้างผิวใหม่รวมถึงผลิตภัณฑ์สำหรับผิวบอบบางและผลิตภัณฑ์สำหรับเด็ก

อ้างอิง

Adl, SM และคณะ 2555. การแบ่งประเภทของยูคาริโอตฉบับปรับปรุง. Journal of Eukaryotic Microbiology, 59 (5), 429-514
เฟรชวอเตอร์, ว. (2552). Rhodophyta สาหร่ายแดง. สืบค้นจาก: tolweb.org/Rhodophyta
Mouritsen, O. (2013). วิทยาศาสตร์ของสาหร่ายทะเลสีแดง สืบค้นจาก: americanscientist.org/article/the-science-of-seaweeds.
Quitral, V. , Morales, C. , Sepúlveda, M. และ Shwartz M. (2012). คุณสมบัติทางโภชนาการและดีต่อสุขภาพของสาหร่ายทะเลและศักยภาพในการเป็นส่วนประกอบที่ใช้งานได้ นิตยสารโภชนาการของชิลี 39 (4). 196-202
Souza B, Cerqueira MA, Martins JT, Quintas MAC, Ferreira AC, Teixeira JA, Vicente AA ศักยภาพในการต้านอนุมูลอิสระของสาหร่ายทะเลสีแดง 2 ชนิดจากชายฝั่งบราซิล J Agric Food Chem 2011; 59: 5589-94
Yoon, Hwan Su, KM Müller, RG Sheath, FD Ott และ D. Bhattacharya (2006) การกำหนดสายพันธุ์ที่สำคัญของสาหร่ายสีแดง (Rhodophyta) เจ. ไฟคอล. 42: 482-492

ลักษณะของสาหร่ายแดงอนุกรมวิธานการสืบพันธุ์โภชนาการ - ชีววิทยา - 2025