Impérium: EUKARYA Říše: PLANTAE Glaucophyta, Rhodophyta, Chlorophyta  Charophyta Bi1010 Systém a evoluce rostlin - část nižší rostliny Říše: PLANTAE • Převážně fotoautotrofní organismy • Podříše Biliphytae: • fykoerytrin, fykocyanin, škrob v plazmě • Podříše Viridiplantae: • Chlorofyl a,b; srostlé tylakoidy (grana, lamely) Přehled systému PLANTAE • Podříše Biliphyta • Odd. Glaucophyta • Odd. Rhodophyta • Podříše Viridiplantae • Vývojová linie Chlorophytae • Odd. Chlorophyta • Vývojová linie Streptophytae • Odd. Charophyta • Odd. Anthocerotophyta • Odd. Marchantiophyta • Odd. Bryophyta • Odd. Cormophyta GLAUCOPHYTA • Fotoautotrofní druhy • Jednobuněčné organismy • Cyanely • Fylogenetické vztahy - sinice/cyanobakterie • Škrob • Monofyletický původ - srovnání SSU rDNA cyanel RHODOPHYTA • Buněčná stěna - polygalaktany (agar, karagen), celulóza jen do 10 % • Kalcifikace buněčné stěny • Rhodomorfin - glykoprotein účinný při hojení poranění • Chlorofyl a, d • Xanthofyly, zeaxantin, violaxantin, β-karoten, lutein • R-fykocyanin, r-fykoerytrin, r-allofykocyanin • Fykobilizomy • Škrob • Nahý pyrenoid • Floridozid - sacharid, osmoregulace • Žádné bičíky a centrioly! • Centripetální cytokineze RODOZMĚNA / METAGENEZE • Rodozměna - vývojový cyklus, sporofyt, gametofyt • Spermatangium - spermacie (nepohyblivé) • Karpogonium - karpogon, trichogyn • Karposporangium - oplodněné karpogonium, produkuje diploidní karpospory • Gonimoblasty - systém vláken, které propojují karposporangia s auxiliárními buňkami, zabezpečují tak transport diploidních jader do cytoplazmy auxiliárních buněk • Auxiliární buňky - velká zásoba živin • Tetrasporangium - meiosporangium, tetraspory • Monosporangium - nepohlavní mitospory • Cystokarp - kulovitý shluk karpospor obklopený sterilními vlákny Odd.: Rhodophyta Třída: Cyanidiophyceae Řád: Cyanidiales Odd.: Rhodophyta Třída: Bangiophyceae Řád: Bangiales Porphyridium sp. Odd.: Rhodophyta Třída: Florideophycidae Řád: Batrachospermales Batrachospermum sp. Odd.: Rhodophyta Třída: Florideophycidae Řád: Gigartinales Odd.: Rhodophyta Třída: Florideophycidae Řád: Ceramiales Využití ruduch • Potravinový doplněk - Porphyra • Farmacie • Technologické využití • Fykokoloidy - agar, karagen • Agar (90 °C - čirý 1,5 % roztok, 35 °C - pevný gel) - Gelidiella, Gelidiopsis, Gelidium, Gracilaria aj. • Karagen (nevytváří pevný gel) - Chondrus, Gigartina, Hypnea, Iridea aj. Země s největší produkcí ruduch pro potravinářské účely na světě Schéma kultivace ruduchy Porphyra sp. pro potravinářské účely Akvakultura na sítích - sběr Sushi na přípravu pokrmu se využívají stélky ruduchy Porphyra Podříše: VIRIDIPLANTAE • 1,5 mld. let staré (molekulární hodiny) • Suchozemské rostliny - 700 mil. let • Monofyletický původ (sekvence aminokyselin aktinu, enzymu Rubisko a nukleotidů 18S rDNA) • 2 sesterské vývojové linie • Chlorophytae - odd. Chlorophyta • Streptophytae - odd. Charophyta, Bryophyta, Cormophyta CHLOROPHYTA • Fykoplast v mitóze • Slepá vývojová linie • Všechny typy stélek (téměř) • Chlorofyly a, b • β-karoten • Lutein, zeaxantin, violaxantin, anteraxantin, neoxantin • Pyrenoid • Stigma v chloroplastu • Grana nebyla pozorována • Bičíkový aparát 9+2 • Tubulin • Dynein (kontraktilní) • Kinetozom • Rhizoplast • Mikrotubulární kořeny • DO-orientace (12/6) • CCW-orientace (11/5) • CW-orientace (1/7) Rozmnožování • VEGETATIVNÍ • Mitospory • Zoospory • Aplanospory • Hemiaplanospory • Autospory • Fragmentace stélky • GENERATIVNÍ • Meiospory • Gamety ^• mt^+ a mt^- • Monecické stélky • Diecické stélky • Izogamie (hologamie) • Anizogamie • Oogamie Odd.: Chlorophyta Třída: Chlorophyceae Řád: Chlorococcales Kentrosphaera gibberosa Přehled systému CHLOROPHYTA třídy: • Prasinophyceae • Ulvophyceae • Cladophorophyceae • Bryopsidophyceae • Dasycladophyceae • Trentepohliophyceae • Trebouxiophyceae • Chlorophyceae Odd.: Chlorophyta Třída: PRASINOPHYCEAE Řád: Mamiellales • CCW-poloha • Zoidy (2-4 bičíky) • Rhomboidní šupiny • Uzavřená mitóza • Haplo-diplontní cyklus • Pseudofilamenty • Plazmodesmy chybí • Celulóza, mannan, xylan, rhamnan • Kodiolové stadium (sporofyt) Odd.: Chlorophyta Třída: Ulvophyceae Řád: Ulvales Odd.: Chlorophyta Třída: Ulvophyceae Řád: Ulvales • Sifonokladální stélka • Rhizoidální buňka • Krystalická celulóza • Amorfní arabinogalaktan • Chloroplast s pyrenoidem obaleným dvoudílným škrobovým obalem • Uzavřená mitóza • Haplo-diplontní životní cyklus • Izomorfní rodozměna • CCW-orientace Odd.: Chlorophyta Třída: Cladophorophyceae Řád: Cladophorales Cladophora sp. Cladophora sp. Cladophora sp. • Cenocyt • Proudění cytoplazmy • Centrální vakuola • Celulóza, xylan, mannan, glukan • Heteroplastické druhy - amyloplasty • Sifonein, sifonoxantin • Haplo-diplontní cyklus • Izogamie • Makroskopický, mnohojaderný gametofyt • CCW-orientace • Invazní řasy - agresivní druhy - Caulerpa taxifolia Odd.: Chlorophyta Třída: Bryopsidophyceae Řád: Bryopsidales • Cenocyt • Osní část s přesleny bočních větévek • Víceletá stélka • Proudění cytoplazmy • Inkrustace stélky CaCO[3] • Celulóza, mannan • Škrob a fruktan i v cytoplazmě • Haplontní cyklus • Izogamie • Makroskopický, mnohojaderný gametofyt • Sporofyt jenom zygota • CCW-orientace Odd.: Chlorophyta Třída: Dasycladophyceae Řád: Dasycladales • Jednobuněčné a vláknité řasy • Nahé zoospory, gamety • Kinetozom - CCW konfigurace • Rhizoplast • Mitóza uzavřená, metacentrické vřeténko • Fykoplast • Asymetrická dělicí rýha (jen ze strany centriol) • Aplanospory, autospory • Často tvoří symbionty v lišejnících • Sladkovodní biotopy Odd.: Chlorophyta Třída: Trebouxiophyceae Řád: Trebouxiales Odd.: Chlorophyta Třída: Trebouxiophyceae Řád: Chlorellales Odd.: Chlorophyta Třída: Trebouxiophyceae Řád: Oocystales Odd.: Chlorophyta Třída: Trebouxiophyceae Řád: Microthamniales Odd.: Chlorophyta Třída: Trebouxiophyceae Řád: Microthamniales • Bičíkovci, kapsální, kokální, vláknité řasy • Zoospory, spermatozoidy • Kinetozom - CW konfigurace převládá (DO u některých) • Bičíky bez mastigonem, stejně dlouhé • Rhizoplast (centrin) • Chlamys - hydroxyprolin (Chlamydomonas) • Algenan, alkadieny (Botryococcus) • Sporopolenin (Scenedesmus, Pediastrum) - fosilizace • Aplanospory, hemiaplanospory, autospory • Mitoza uzavřená • Kolonie, cenobium Odd.: Chlorophyta Třída: Chlorophyceae Řád: Chlamydomonadales Chlamydomonas sp. Odd.: Chlorophyta Třída: Chlorophyceae Řád: Volvocales Odd.: Chlorophyta Třída: Chlorophyceae Řád: Chlorococcales Odd.: Chlorophyta Třída: Chlorophyceae Řád: Chlorococcales Botryococcus sp. Botryococcus sp. Odd.: Chlorophyta Třída: Chlorophyceae Řád: Chlorococcales Scenedesmus sp. Odd.: Chlorophyta Třída: Chlorophyceae Řád: Sphaeropleales Odd.: Chlorophyta Třída: Chlorophyceae Řád: Microsporales Odd.: Chlorophyta Třída: Chlorophyceae Řád: Oedogoniales Odd.: Chlorophyta Třída: Chlorophyceae Řád: Oedogoniales Oedogonium sp. „Moderní“ využití řasy Dunaliella salina Využití řasy Chlorella spp. Přehled systému CHAROPHYTA třídy: • Mesostigmatophyceae • Klebsormidiophyceae • Coleochaetophyceae • Charophyceae • Zygnematophyceae Vývojová větev Charophytae, odd.: CHAROPHYTA • Výchozí pro zelené rostliny • Volně žijící bičíkovci • Kokální a vláknité řasy • Přeslenitá vzpřímená stélka • Fragmoplast • Plasmodesmy • Chloroplast s pyrenoidem (škrobová zrnka) • Bičíkový aparát - kinetozom + 60 srostlých mikrotubulů - mnohovrstevnatá struktura (MLS) • Kinetozomy propojeny kontraktilní spojkou • Spájivky - žádná bičíkatá stadia • Zoospory, spermatozoidy • Izogamie, anizogamie, oogamie, konjugace MESOSTIGMATOPHYCEAE MESOSTIGMATOPHYCEAE Odd.: Charophyta Třída: Charophyceae Řád: Charales Chara sp. MESOSTIGMATOPHYCEAE • Konjugace • Haplontní vývojový cyklus • Zygospora • Fragmoplast • Nemají bičíky! • Buněčná stěna - primární, sekundární Odd.: Charophyta Třída: Zygnematophyceae Řád: Zygnematales Mougeotia sp. Odd.: Charophyta Třída: Zygnematophyceae Řád: Zygnematales Spirogyra sp. Odd.: Charophyta Třída: Zygnematophyceae Řád: Zygnematales Zygnema sp. Odd.: Charophyta Třída: ZYGNEMATOPHYCEAE Řád: Desmidiales Closterium sp. Odd.: Charophyta Třída: Zygnematophyceae Řád: Desmidiales Micrasterias sp. Odd.: Charophyta Třída: Zygnematophyceae Řád: Desmidiales Pleurotaenium sp. Odd.: Charophyta Třída: Zygnematophyceae Řád: Desmidiales Xanthidium sp. Xanthidium sp. Využití parožnatek • Dříve v minulosti často jako přírodní hnojivo • Modelové buňky - studie v cytologii (velké buněčné organely) • Bioindikátory • Citlivost na těžké kovy ve vodě • V akvaristice - produkují feromony, které stimulují vodní živočichy (ryby) k rozmnožování…