A növényrendszertan alapjai biológia tanárszakos hallgatóknak

Méret: px

Mutatás kezdődik a ... oldaltól:

Download "A növényrendszertan alapjai biológia tanárszakos hallgatóknak"

Katalin Balázsné
7 évvel ezelőtt
Látták:

1 A növényrendszertan alapjai biológia tanárszakos hallgatóknak Tóth Zoltán Déli Tömb VII. emelet szoba /1718 mellék

2 Moszatok (algák)??? oxigéntermelő fotoszintézist folytató, legfeljebb telepes szerveződésű, vízi (vagy nedves élőhelyhez kötődő) organizmusok

9 plasztisztípusok klorofill karotinoid a klasszikus rendszertani felosztás szerinti 7 törzs (vastag vonallal keretezve) a leszármazási viszonyokat (mai tudásszintünkön jobban) figyelembe vevő csoportosítás (vastag vonallal keretezve) membránok száma tilakoid, gránum tartalékanyag raktározási helye kriptonukleusz egyéb fikobilinek a b c d e a b egyéb kékmoszatok Cyanobacteria (kékmoszatok vagy cianobaktériumok) (+) Chloroxibacteria (fűzöld baktériumok) ostoros moszatok Euglenozoa (ostoros moszatok) + + (+) + barázdás moszatok Dinozoa (páncélos ostorosok vagy kétbarázdás moszatok) Cryptophyta (garatos ostorosok vagy egybarázdás moszatok) (+) sárgás moszatok Xanthophyta (sárgászöld moszatok) Chrysophyta (sárgamoszatok) + +??? +? Bacillariophyta (kovamoszatok) + +? +? Haptophyta (mészmoszatok) barnamoszatok Phaeophyta (barnamoszatok) vörösmoszatok Rhodohyta (vörösmoszatok) + (+) + (+) + Glauco(cysto)phyta + + zöldmoszatok Chlorophyta (valódi (fű)zöldmoszatok) és Charophyta (csillárkamoszatok) + + (+) + +

10 xantofillek tartalék tápanyag sejt külső rétege a leszármazási viszonyokat (mai tudásszintünkön jobban) figyelembe vevő csoportosítás (vastag vonallal keretezve) fukoxantin diadinoxantin diatoxantin heteroxantin n vaucheriaxanti alloxantin peridinin zeaxantin lutein egyéb Cyanobacteria (kékmoszatok vagy cianobaktériumok) (+) (+) cianofícea-keményítő (amilopektin) murein, cukrok (és nyálka) Chloroxibacteria (fűzöld baktériumok) keményítő Euglenozoa (ostoros moszatok) (+) + (+)? paramilum protein Dinozoa (páncélos ostorosok dinoficea-keményítő, csupaszok vagy cellulóz (+) (+) + vagy kétbarázdás moszatok) poliglükánok lapokból Cryptophyta (garatos kriptoficea-keményítő, ostorosok vagy egybarázdás (+) (+) + poliglükánok moszatok) protein Xanthophyta (sárgászöld csupaszok vagy cellulóz, ? krizolaminarin (leukozin), olajok moszatok) szerves vegyületek, kova Chrysophyta (sárgamoszatok) + (+) (+)? krizolaminarin (leukozin), cellulóz, szerves vegyületek, zsírok, olajok kova Bacillariophyta (kovamoszatok) krizolaminarin, zsírok, olajok kova, pektin Haptophyta (mészmoszatok) + (+) krizolaminarin, paramilum mészlapok Phaeophyta (barnamoszatok) + (+) (+) (+)? laminarin, mannit, olaj cellulóz, fikokolloidok (algin, fukoidin) Rhodohyta (vörösmoszatok) + + (+) floridea-keményítő cellulóz, fikokolloidok (agar, (amilopektin) karragén) Glauco(cysto)phyta keményítő Chlorophyta (valódi (fű)zöldmoszatok) és Charophyta (csillárkamoszatok) + + keményítő cellulóz, (xilán, mannán)

11 DIPLONTA HAPLODIPLONTA HAPLONTA HAPLONTA HAPLODIPLONTA - DIPLONTA IZO HETEROMORF HOMO HETEROTALLUSZOS

12 Cavalier-Smith empires, 8 kingdoms and 62 phyla of life Cavalier-Smith 1998 Revised 6 kingdoms and 13 subkingdoms Supraregnum BACTERIA (Prokaryota) Regnum Eubacteria Regnum Archaebacteria Supraregnum EUKARYOTA Superregnum Archaezoa Superregnum Metakaryota Regnum Protozoa Regnum Animalia (Állatok) Regnum Fungi (Gombák) Regnum Chromista (Kromisták) Regnum Plantae (Növények) Supraregnum PROKARYOTA Regnum Bacteria Supraregnum EUKARYOTA Regnum Protozoa Regnum Animalia (Állatok) Regnum Fungi (Gombák) Regnum Chromista (Kromisták) Regnum Plantae (Növények)

13 Supraregnum Regnum Subregnum Phylum BACTERIA EUBACTERIA NEGIBACTERIA PHYCOBACTERIA 1. Cyanobacteria (Cyanophyta) Kékmoszatok, kékeszöld baktériumok 150 genus faj, 75% tengeri (de ubikvisták: édes-sós, extra sós-szikes, hévforrás,...stb.) A lebegő plankton jellemző tagjai (leggyakrabban szennyezett vizekben), de sok fajuk a bentosz tagja. Eutróf tavakban vízvirágzást okoznak Talajban, porózus kőzetfelszínen (endolitikusan is) Kriptobiotikus-kéreg bevonat minden élő- és élettelen aljzat felszínén és közvetlen a felszíne alatt. Kicsit nagyobb, mint bakteriális mérettartomány és viszonylag nagy genom

14 Gram-negatív sejtfal: a belső és a külső membrán között murein sejtfal (és lipoproteinek), legkivül nyálkásodó kocsonyaburok (pektin, lipopoliszacharidok) pl. kiszáradás elleni védelem Lizin bioszintézis DAP-ból Centroplazma vagy nukleoplazma (DNS gyűrű, 70S riboszómák) Kromatoplazma: tilakoid-membránhoz kötődve fikobiliszómák (nincs gránum) a-klorofill, fikocián, allofikocián, kevesebb fikoeritrin, xantofill és β-karotin Az első szervezetek, amelyek mindkét fotokémiai rendszerrel (PSII és PSI) rendelkeznek (akárcsak a többi növény) és fotoszintézisük O 2 felszabadulással jár (a H 2 O a H-forrás illetve e - donor). OXIDATÍV LÉGKÖR! Cianoficea-keményítő: maltózból Autotrófok (CO 2 fix Calvin-ciklussal) és nincsen teljes Krebs-ciklusuk (van légzés, de nem hatékony)

16 Volutingömböcskék: öreg sejtekben. Szerep? Gázvakuólumok fajsúlyszabályozás, lebegés Anabaena sp. Heterociszta: a N-fixáció helye és a nitrogenáz enzim O 2 -érzékeny. A vegetatív sejteknél nagyobb, vastag falú (az O 2 diffúziója ellen), nem fotoszintetizáló (klorofill nélküli) áttetsző sejtek (nincs O 2 termelés). Mivel jól fosszilizálódnak, paleontológiai jelentőségük van. heterociszta akinéta Kitartósejtek mostoha körülmények esetén Akinéta: vastag falú kitartó képlet a kedvezőtlen időszakok átvészelésére. A vegetatív sejteknél nagyobb, vastag falú, sötétebb színű (FM), gázvakuólumokat nem tartalmaz (lesüllyed a fenékre). Csilló vagy ostor soha nincsen

17 Testszerveződés: Egysejtűek, nyálkaburok összefogta kolóniát alkotnak vagy fonalas telepesek A fonalak egysejtsorosak, álelágazás lehet (?valódi dichotomikus elágazás Calothrix). Egy vagy több sejtfonal közös nyálkaburokban. Vegetatív szaporodás: Sejt kettéosztódása Fonál feldarabolódása Hormogóniumképzés: legalább kétsejtű fonaldarabok leválnak és kicsúsznak a nyálkahüvelyből. Jellemző lengőmozgás (melynek mechanizmusa nem tisztázott). Oscillatoria sp.

18 3500 millió éve jelentek meg, millió évig volt az aranykoruk Sztromatolitok - réteges üledékes kőzet (legidősebb fosszíliák!), ami főleg fonalas kékalgák metabolikus aktivitásának eredményei (a nyálkaburokban mészkiválás + tengeri szediment). Ma is képződnek ilyenek a régebben sokkal kiterjedtebb sekély tengeröblökben - Perzsa-öböl, Bahama-szigetek, Nyugat-Ausztrália, Mexikó nyugati partjai. Sztromatolit telep Cápa-öböl, Ny-Ausztrália

19 Sztromatolit telep heliotropikus növekedése

20 JELENTŐSÉG Számos kékalga képes a légköri N 2 megkötésére és felvehető formává alakítására (a bőségesen rendelkezésre álló légköri N 2 nem vehető fel a legtöbb előlény számára, mert nehéz a 3-as kötés felbontása). Szimbiózis N-fixáció miatt fontos: zuzmók (Lichenes) egy része, májmoha Blasia, moszatpáfrány Azolla, nyitvatermő Cycas Vannak köztük mérgezők, a termelt cianotoxinok lehetnek: vagy idegsejtek közötti ill. ideg-izom közötti ingerületátvitelt blokkoló neurotoxinok (Anabaena, Oscillatoria) vagy a májban májvérzést okozó, a fehérjeanyagcserét gátló hepatotoxinok (Anabaena, Oscillatoria, Nostoc). Ellenállóképesség: KFKI primer hűtőkörében emberi letális dózis ! mégis a víz zavarosodik algológus Hortobágyi Tibor: kékalga Romeria gracilis + két baci.

21 Kékbaktériumok gyakorlati jelentősége N-fixációval a talajok termőképességét növelik rizsföldeken (Anabena fertilissima) a tartós sekély vízben a rizs elsődleges N-forrása; Azolla moszatpáfrányt zöldtrágyaként használták a szimbionta kékbaktérium (Anabaena azollae) magas N-hozama miatt. sivatagokban a kriptobiotikus kéreg az első lépés a talajosodásban és az élet más formáinak megtelepedésében. Emberi és állati táplálék(kiegészítő) magas N-tartalma miatt, Spirulina, Anabena, Nostoc fajok mint köretek, sütemények, (Japán: Spirulinával töltött csokoládé).

22 Kékbaktériumok élelmezési felhasználása

23 RENDSZEREZÉSÜK 1. Rend: Chroococcales: Gloeocapsa, Chroococcus, Anacystis, Synechocystis, Entophysalis egysejtűek vagy több sejt nyálkakolóniákban Sohasem fonalasak, gyakran közös kocsonyás burokban: pl. Merismopedia, Microcystis flosaquae Szaporodáskor: ún. kis nannociták 2. Rend: Chamaesiphonales: Chamaesiphon, Dermocarpa Helyhez rögzült fonalak, endo- vagy lefűződő exospórás szaporodással 3. Rend: Nostocales, Hormogonales, Oscillatoriales: Nostoc, Spirulina, Anabaena, Oscillatoria Hormogónium, akinéta kitartósejt, heterociszta.

24 Kékbaktériumok rendszerezése 1. Rend: Chroococcales egysejtűek vagy több sejt nyálkakolóniákban, szaporodáskor: kis nannociták. Chroococcus Microcystis Merismopedia

25 Kékbaktériumok rendszerezése 2. Rend: Chamaesyphonales helyhez rögzült fonalak ( epifitonok ), szaporodás: exo- (lefűződő) és endospórák. Chamaesiphon

26 Kékbaktériumok rendszerezése 3. Rend: Nostocales (Oscillatoriales, Hormogonales) fonalasak, heterociszták, homogóniumképzés, akineták főleg szabadon lebegők. Anabaena Oscillatoria Spirulina Nostoc

27 Supraregnum Regnum Subregnum Phylum BACTERIA EUBACTERIA NEGIBACTERIA PHYCOBACTERIA 2. Prochlorobacteria Chloroxibacteria - Fűzöld baktériumok Prochloron 1960-as évek végétől ismert, de eleinte zöldalgának hitték. Azóta kb 7 fajuk, trópusi - szubtrópusi elterjedés, zömében a Csendes-óceán déli részéről. Prochloron fajok szimbionták, előgerinchúros Ascidia (zsákállat), pl. Didemnum ternatanum kloakális üregének falába süllyedve vagy pl. D. carneolentum felszínén kolóniákban élnek (más gazdák: Diplosoma, Lissoclinum, Trididemnum). Prochlorothrix hollandica: szabadon élő fonalszerű (has. Oscillatoria) Hollandia. Könnyen tartható kultúrában Prochlorococcus tengeri igen apró plankton (pikoplankton)

28 Fajtól függően 6-25 µm átmérőjű mozdulatlan, flagellum nélküli gömbölyded egysejtű EM felbontásnál morfológiailag baktérium, de a- és b-klorofill, β-karotinoidok Gránumos tilakoidok, nincsenek fikobiliszómák asszimilátum glükóz, tartalék tápanyag keményítő A sejt közepén egy nagy vakuólum van (ahol a kékalgáknál a centroplazma illetve nukleoplazma van) DNS gyűrűs Rendszertani helyzetük: mai nézet szerint rendhagyó cianobaktériumok kl-b polifiletikus, tehát nincs homológia a zöldalgákkal; nukleotidszekvencia is a cianobaktérium rokonságot erősíti meg.

Hasonló dokumentumok

Supraregnum (Empire, világbirodalom) EUKARYOTA - sejtmagvasok Superregnum (Superkingdom, világ) METAKARYOTA - valódi eukarióták

Supraregnum (Empire, világbirodalom) EUKARYOTA - sejtmagvasok Superregnum (Superkingdom, világ) METAKARYOTA - valódi eukarióták II. Regnum (Kingdom, ország) CHROMISTA - színes színtestűek csillón retronémák