02 chlorophyta

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About This Presentation

describe la función y el origen fotosíntetico de las plantas.


Slide Content

Phylum Chlorophyta
(Algas verdes)

El grupo Chlorophyta -castellanizado como
clorófitas o clorófitos- hace referencia a los
organismos conocidos como algas
verdes.
Definición del grupo

Las algas verdes son organismos EUCARIOTAS unicelulares que
poseen clorofilas y realizan fotosíntesis de la misma manera que
las plantas terrestres (árboles, arbustos, etc.). Por tanto las
podríamos incluir en el reino Plantae.
Estos organismos unicelulares pueden tener vida libre o generar
colonias que van desde unas pocas células a varios millones de
células.

Sin embargo, las colonias pueden disociarse y todas las células
que la componían pueden subsistir sin las demás.
O sea que la formación de colonias es una característica
“facultativa”, que es lo mismo que ocurre con los organismos no
fotosintetizadores dentro del reino Protista.
Ameba
Paramecio
Volvox

¿A que reino
pertenecen las algas
verdes?

Para poder entender si las algas verdes
pertenecen al reino Plantae o al reino Protista,
debemos comprender primero cuales son las
bases teóricas sobre las cuales se realiza la
clasificación de los organismos vivos en cinco
reinos.
Estas clasificaciones se realizan siguiendo
principios TAXONÓMICOS y SISTEMÁTICOS

Taxonomía
La taxonomía es la ciencia fundada por Linneo que se dedica a
la clasificación de los seres vivos. La palabra Taxonomía
proviene de la raíz griega taxis que significa “ordenación”.
La Taxonomía tiene por objeto agrupar a los seres vivos que
presenten semejanzas morfológicas entre sí y que muestren
diferencias con otros seres.
La las clasificaciones en taxonomía tienen una estructura de
árbol, donde las ramas se dividen en otras más pequeñas y así
sucesivamente. A cada una de las ramas, ya sean grandes o
pequeñas, e incluyendo todas sus ramificaciones, se las
denomina Taxón.

Por ejemplo:
La clasificación jerárquica puede
expresarse con un dendrograma,
en que cada nodo representa un
posible taxón y los taxones se
agrupan en una jerarquía de
inclusión
nodo
Taxon
Reino
División
Clase
Orden
Familia

Sistemática
El modelo de organización que propone la Taxonomía, más allá
de basarse en características morfológicas, sigue también una
lógica temporal.
Es decir, se supone que una especie surgió hace un determinado
número de años. Como consecuencia el género al que pertenece
la especie debió haber surgido con anterioridad, y el orden,
clase, y reino al que pertenecen le género y la especie son
sucesivamente anteriores según retrocedemos en el árbol.
Así, conforme retrocedemos en el tiempo y nos vamos hacia
Taxones de mayor envergadura, podríamos ver que las especies
dentro de un género, o que los géneros dentro de una familia, se
hallan vinculados entre ellos mediante una historia evolutiva en
común.

Sobre esta base, en la década de 1950, se sugirió un sistema de
agrupación de los seres vivos basado en su historia evolutiva. A
esto sistema de agrupación se lo llamó Filogénesis.
En este sistema de agrupación, los grupos que se asocian con un
pasado evolutivo común (ej. un antecesor común) se denominan
Clado.
A diferencia de la taxonomía, que solo se centra en agrupar
organismos según sus diferencias y similitudes morfológicas, la
agrupación que propone la sistemática se focaliza en los puntos
en donde dos o más clados se bifurcan.
En este aspecto, la sistemática presta más atención a la historia
evolutiva de los organismos que a sus características
morfológicas.

Desde el punto de vista de la sistemática, las algas verdes
pueden ser consideradas un grupo o clado parafilético
(incluye al antepasado común de sus miembros) dentro del
reino Plantae. De hecho, la presencia de pigmentos
fotosintéticos (clorofila) y sustancias de reserva (almidón),
como ocurre en las plantas terrestres, revela el parentesco entre
ellas. O sea que están evolutivamente ligadas.
Sin embargo, dadas las características morfológicas de las
algas verdes, la taxonomía propone que este grupo de
organismos pueden considerarse como un taxón de tipo
división (o phylum) tanto dentro del reino Protista o Plantae.
Chlorophyta: ¿Plantae o Protista?

Tras una numerosa serie de estudios sistemáticos, se
ha llegado a la conclusión que, desde el punto de vista
evolutivo, las plantas terrestres descienden de un grupo
de algas vedes de agua dulce.
Esto nos indica que las algas verdes podrían ser
efectivamente incluidas dentro del reino Plantae, siendo
el grupo más antiguo de organismos dentro de este
reino y siendo el grupo que le dio origen.

Muchas especies de Clorófitas son unicelulares, frecuentemente
flageladas, lo que les permite movimiento autónomo
Otras, en cambio, desarrollan colonias (talos) pluricelulares,
aunque nunca son tan complejas como las plantas terrestres
vasculares
Generalidades del Chlorophyta

La mayor parte de las especies de algas verdes son bentónicas
(ligadas al fondo) pero las hay planctónicas (flageladas o no), que
viven en suspensión y son uno de los principales componentes
del fitoplancton.
Hasta el día de hoy, se han descrito 7.000 especies diferentes de
algas verdes, siendo el grupo más diverso de algas.
Aunque nos parece asociar a estas algas con hábitat de agua
salada (mares y océanos), sólo 800 especies son marinas.
La mayor parte de las especies de algas verdes se encuentran en
aguas continentales (agua dulce), abarcando una amplia variedad
de hábitat, como ríos, lagos, charcas temporales, etc.

Inclusive hay especies que no viven necesariamente en cuerpos
de agua.
Pueden vivir en las murallas de edificios, tallos de árboles o
debajo de otras plantas. El único requerimiento que tienen es
que haya suficiente luz para realizar fotosíntesis y humedad
para no desecarse.

Más aún, hay un grupo de algas verdes que ha desarrollado una
asociación simbiótica con hongos, dando lugar a un grupo muy
particular de organismos: los Líquenes.
En estas asociaciones, las algas (fotosintetizadores autótrofos)
proveen a los hongos (heterótrofos) de alimentos (hidratos de
carbono). Los hongos, en cambio, proveen de humedad para la
subsistencia de las algas. Esto les permite subsistir en ambientes
extremos.

Ciclos biológicos de algas verdes
Definición de ciclo biológico: El ciclo biológico de un organismo
lo comprenden las distintas etapas por las que éste atraviesa
desde que se origina hasta que muere. Así, el objetivo de
cualquier organismo vivo es sobrevivir para poder reproducirse.
Origen
Crecimiento
Reproducción
Muerte
Madurez
Fase vegetativa
(gametofito o esporofito)
Fase vegetativa
(juvenil)

Adulto
Haploide Gametofito
Diploide Esporofito
Definición de gametofito y esporofito
Estos términos se basan en la dotación cromosómica que
presenten los organismos adultos

Teniendo esto en claro, hay de destacar que el anterior
esquema de ciclo de vida es extremadamente sencillo. Los
organismos suelen tener ciclos de vida más complejos.
Por ejemplo, en algas verdes, encontramos diferentes tipos de
ciclos de vida que dependen básicamente de el momento en
que ocurre la meiosis (antes o después de la formación del
cigoto), el tipo de células que produce (haploides o diploides) y
si hay uno o más estados en la fase de vida libre del individuo
(alternancia de estados haploides y diploides en la fase de vida
libre).
Para entender los ciclos de vida de las algas verdes, debemos
entender primero como se reproducen.

Reproducción de algas verdes
Reproducción asexual:
Las algas verdes se pueden reproducir asexualmente por
fragmentación. Esto típico de las algas formadoras de colonias.
Esto quiere decir que un fragmento del talo se puede separar
del resto de la colonia.
Así, este fragmento puede generar una nueva gran colonia de
algas verdes mediante la mitosis de las células que lo
componen.

Aunque las algas nos parezcan organismos sencillos y que la
reproducción asexual por fragmentación sería lo más común
(¿alguien vio alguna vez un alga con flores u otras estructuras
reproductivas?), las clorófitas poseen también complejos
mecanismos de reproducción sexual.
Las formas de reproducción sexual en algas están
estrechamente ligadas a sus ciclos de vida.
Hasta el momento, se han identificado 3 tipos de ciclos de vida
en algas verdes, los cuales dependen fundamentalmente de
la dotación cromosómica del individuo adulto (gametofito,
esporofito o ambos):
1.Ciclo monogenético haplofásico
2.Ciclo monogenético diplofásico
3.Ciclo digenético haplodiplofásico

1. Ciclo monogenético haplofásico:
En este tipo de ciclo de vida, el organismo adulto es haploide
(dotación cromosómica = n)  Gametofito
Estos organismos pueden reproducirse asexualmente mediante
multiplicación vegetativa y generar organismos genéticamente
iguales.

Por otra parte, los gametofitos pueden, en algún punto de su ciclo
de vida, generar una serie de células haploides especializadas en
la reproducción sexual: los gametos.
Estos gametos permaneces encapsulados dentro del individuo
que les dio origen hasta que una serie de señales del medio hace
que se liberen. Los gametos en este caso son todos de igual
tamaño, por lo que decimos que este tipo de reproducción sexual
es isógama (isogamia = gametos de igual tamaño).

Posteriormente los gametos se fusionan y dan lugar a un cigoto
diploide (dotación cromosómica = 2n)
El cigoto diploide se divide posteriormente por meiosis. A esto
se denomina meiosis zigótica y da lugar a meiósporas (dotación
cromosómica = n), que posteriormente crecerán y llegarán a ser
un adulto (gametofito) que podrá nuevamente generar individuos
por reproducción vegetativa o podrá entrar en la fase de
reproducción sexual.

2. Ciclo monogenético diplofásico:
En este tipo de ciclo de vida, el organismo adulto es diploide
(dotación cromosómica = 2n)  Esporofito.
El gametofito da lugar a gametocistes, que son las
estructuras donde ocurrirá la meiosis para dar lugar a
gametos masculinos y femeninos haploides (dotación
cromosómica = n). Esto es lo que se conoce como meiosis
gamética.

Los gametos masculinos (♂) y femeninos (♀) son de distinto
tamaño (los gametos femeninos son más grandes que los
masculinos), por lo que decimos que este tipo de reproducción
sexual es anisógama (anisogamia = gametos de diferente
tamaño).

Una vez formados los gametos se produce la fecundación,
que da lugar a un planozigoto diploide (dotación
cromosómica = 2n) el cual dará lugar a un zigoto una vez que
se establezca en el sustrato. Posteriormente, el zigoto dará
lugar a un nuevo individuo mediante la mitosis de sus células
(en caso de ser un alga formadora de colonia).

3. Ciclo digenético haplodiplofásico :
En este ciclo de vida hay dos fases que se corresponden con la
dotación cromosómica del individuo. Hay una fase esporofítica,
donde el individuo adulto es diploide, y una fase gametofítica,
donde el individuo está por reproducirse es haploide. Lo
interesante de este ciclo de vida es que las fases esporofíticas y
gametofíticas dan lugar a individuos por separado.

El esporofito (2n) da lugar a unas células haploides (n) mediante
el proceso de meiosis. Estas células haploides se llaman
meiósporas. Las meiosporas no son gametos.
Estas meiósporas son liberadas por el esporifito se establecen en
el sustrato.

Una vez establecidas las meiósporas en un sustrato, estas
generan una estructura haploide (n) llamada protonema, la cual
puede generar un gametofito masculino o femenino. Los
gametofitos son las estructuras que generarán los gametos.
Si el gametofito es masculino, generará gametos ♂. Si el
gametofito es masculino, generará gametos ♀.

Tanto los gametos ♂ como ♀ se forman en el gametofito y luego
son liberados para que ocurra la fecundación. Dado que los
gametos ♀ son más grandes que los ♂ este tipo de reproducción
sexual es anisógama (anisogamia = gametos de diferente
tamaño).

Cuando ocurre la fecundación se forma un zigoto diploide (2n),
que se establecerá y dará lugar aun protonema diploide, el cual
posteriormente generará nuevamente un esporofito y el ciclo de
vida de las algas comenzará nuevamente.

TIPOS DE REPRODUCCION
SEXUAL EN ALGAS VERDES

Hologamia
Conjugación Planogamia
Oogamia
Tipos de reproducción sexual en algas verdes
No todos los tipos de reproducción sexual en algas verdes
implican la formación de gametos. Dependiendo del tipo de
estructuras que se fusionen y dependiendo de si la meiosis es
zigótica o gamética, la reproducción sexual puede ser:

Hologamia:
Este tipo de reproducción sexual es típica de algunas algas
verdes unicelulares de agua dulce.
La hologamia es la fusión de dos individuos para dar lugar a un
nuevo individuo (cigoto).
En este tipo de reproducción, el individuo entero actúa como
gameto (gametofito), ya que en su fase dominante (o sea la
dotación cromosómica que posee la mayor parte del tiempo) es
haploide (n).
Luego este cigoto diploide se divide meióticamente y da lugar
nuevamente a individuos (unicelulares) haploides, pero estos
nuevos individuos llevan parte del ADN de los dos individuos
originales que se fusionaron.

XX
XX
Algas haploides

XX
XX

XX
XX
XX
XX
XX
XX
XX
XX XX
XX

Conjugación:
Este tipo de reproducción sexual es típica de algas verdes
filamentosas.
En este tipo de reproducción sexual, dos filamentos de algas
distintas se alinean paralelamente.
Entre ellos se establecen tubos de unión.
Uno de estos filamentos asume una función femenina
(receptora) y otro masculina (donante)
Así, a través de los tubos pasa todo el contenido celular de un
filamento a otro, incluido el núcleo.
Los núcleos de los dos filamentos luego se fusionan y dan lugar
a una estructura llamada zigóspora, que es la que generará
nuevos filamentos con ADN de los dos padres.

Zigóspora
Canales formados
Transferencia de contenido

Planogamia:
Este tipo de reproducción sexual se da en varios tipos de algas
verdes.
La planogamia implica la producción de gametos móviles, tanto
masculinos como femeninos. Estos gametos son móviles porque
poseen flagelos.
Este tipo de reproducción puede ser isógama si los gametos
son de igual tamaño, o anisógama si son de distintos tamaños.
Los gametos son haploides. Al encontrarse un gameto
masculino con un gameto femenino, se fusionan para dar lugar a
un cigoto diploide que generará más individuos mediante
mitosis.

Oogamia:
Este tipo de reproducción sexual se da en varios tipos de algas
verdes.
La oogamia también implica la producción de gametos. Sin
embargo, en este caso, el gameto femenino es inmóvil mientras
que el gameto masculinos es flagelado (móvil).
El gameto femenino, una vez producido, puede ser liberado del
organismo parental o permanece ligado a él.
Así, la fecundación puede ser externa, cuando la fecundación
se da sobre un gameto femenino liberado, o interna, cuando la
fecundación se da sobre un gameto femenino aún unido al
organismo que le dio origen.

Bases sistemáticas de Chlorophyta
Para construir la sistemática de algas verdes se utilizan
varios caracteres, incluyendo propiedades
morfológicas, citológicas y anatómicas de las células,
ciclos reproductivos y adaptaciones ecológicas.
El desarrollo de técnicas de secuenciación de ADN ha
sido de gran ayuda en los últimos 20 años para
determinar relaciones de parentesco entre grupos de
algas.

Dentro de las características más comunes que se utilizan para
clasificar a las algas, se tienen en cuenta:
1.Caracteres citológicos: estructura de los plastos y flagelos
2.Caracteres bioquímicos: tipos de pigmentos que presentan,
sustancias de reserva, composición de la pared celular
3.Caracteres reproductivos: tipos de células presentes en el
ciclo vital, estructuras reproductivas
4.Caracteres ecológicos: tipos de hábitat que prefieren
5.Caracteres moleculares: secuencias de ADN nuclear y
cloroplasmático

Las algas verdes se subdividen en tres
clases principales
•Clase Chlorophyceae
•Clase Charophyceae
•Clase Euglenophyceae
Clases de Chlorophyta

Características generales
• Es uno de los mayores grupos de algas en
formas y número
• Medios de vida muy diversos, agua dulce,
marina, salobre, planctónico, bentónico,
simbiosis con líquenes, etc.
• Tipo de talo muy variable, desde unicelular
hasta formas talosas complejas, pasando por
colonias, filamentos, etc.
•Tipo de división por ficoplasto
División Chlorophyta, Clase Chlorophyceae

Características citológicas
• Células uninucleadas
• División nuclear que sigue dos modelos básicos
• Mitosis intranuclear, la membrana nuclear
está cerrada en metafase, o abierta en los
polos, interrumpida por los microtúbulos del
huso, aparecen otros microtúbulos
transversales en telofase, el ficoplasto
• La envoltura nuclear se deshace, no hay
ficoplasto, se forma fragmoplasto
Ficoplasto
Fragmoplasto

Cloroplasto y pigmentos
• La forma del cloroplasto es un criterio taxonómico importante:
• los tilacoides están dispuestos de una manera
desorganizada o anastomosada formando pilas de 2-6
tilacoides (los grana)
• En gran parte de las clorofitas aparecen los pirenoides en los
cloroplastos, lugares relacionados con la síntesis de almidón
Material de reserva
• Almidón y cadenas no ramificadas de glucosa

Pigmentos
• clorofila a y b
• alfa, beta y gamma caroteno
• xantofilas (equinenona, cantaxantina, astaceno -
carotenoides secundarios), luteina, violaxantina, neoxantina
(carotenoides dominantes)
• Pigmentos vacuolares púrpura
Flagelos
• En su mayoría isocontos (iguales en forma y longitud ) y sin
mastigonemas (cerdas laterales de los flagelos)
Alga con flagelo

Pared celular
De celulosa y/o polímero de xilosa o manosa, también pectina
puede haber depósitos de sílice, quitina, esporopolenina y calcio
Tipos de talo
• Unicelular, móvil por flagelos o inmóviles

• Colonias móviles por flagelos o inmóviles
• Filamentos simples o ramificados, con células
uni o plurinucleadas
• Láminas parenquimatosas de una fila de
células de espesor o dos filas

Tipo de talo Orden
unicelular o colonial Volvocales
unicelulares o coloniales, células móviles por 2-4
flagelos isocontos y sin mastigonemasAlgas planctónicas que viven en aguas
continentales, proliferando en aguas estancadas que presentan contaminación
orgánica: Chlamydomonas, Volvox
Desmidiales
células con un plano de simetría
Dasycladales
un eje uninucleado con ramificación verticilada,
simetría radial
Ordenes más comunes de Clase Chlorophyceae
Acetabularia
Cosmarium
Gonium

Tipo de talo Orden
filamentoso Zygnematales
filamentosos o unicelulares, reproducción sexual
por conjugación, gametos no flagelados o
ameboides
Ulothricales
talos compuestos por células uninucleadas que
forman filamentos no ramificados como Ulothrix o
ramificados como Thretenpohlia
Oedogoniales
filamentosos, gametos y esporas estefanocontos
oogamia
Ordenes más comunes de Clase Chlorophyceae
Spirogyra
Ulothrix
Threntepohlia
Oedogonium

Tipo de talo Orden
cenofítico o sifonado Chaetophorales
filamentos ramificados, cenocíticos (varios núcleos
y organelos), gametos y zoosporas producidos en
células vegetativas. Fritschiella tuberosa, crece en
suelos húmedos o epifitas, tiene un sistema
postrado parenquimático con rizoides y ramas
aéreas
Cladophorales
Celulas plurinucleadas, filamenos de organización
simple o ramificados como en Cladophora.
Alternancia de generaciones
Siphonocladales
estructura sifonadas (talo cenofitico)
Cladophora
Siphonocladus

Tipo de talo Orden
parenquimatoso Ulvales
algas parenquimáticas de talos tubulares,
Enteromorpha, o laminares de una sola capa de
celulas como Ulva. Alternancia de generaciones
Caulerpales
ciclo monogenético diplofásico,
esta formado por una sola célula multinucleada
Ulva
Codium

División Chlorophyta, Clase Charophyceae
Características generales
• Algas de aguas continentales, salinas o no
• Sujetas al sustrato por rizoides
•Talo desarrollado a partir de un protonema
originado por el cigoto o por rizoides del adulto,
rizoides que luego degeneran
• Talo organizado en entrenudos cilíndricos y
nudos con verticilos de ramas
• Los nudos son de un complejo parenquimático,
con células uninucleadas que poseen facultades
latentes para regenerar nuevas plantas
• Los entrenudos están formados por una única
célula plurinucleada (célula internodal)
•Haploides, con meiosis cigótica y reproducción
sexual por oogamia
Rizoides
Talo
Nudos
complejo parenquimático
reproductivo
oogonio
anteridio

Características generales
• casi exclusivamente dulceacuícolas, también en el
suelo y en barros salobres
• distribución cosmopolita, comunes
• no son totalmente autótrofos
• 40 géneros, 450 especies
Tipos de talo
• unicelulares y flagelados
• unicelulares pero de forma variable, incluso dentro de
la misma especie, pueden pasar a un estado inmóvil
cambiando de forma
• coloniales, unidos por una matriz gelatinosa, sésiles o
libres
• algunos viven endozoicamente (dentro de) en
invertebrados, rotíferos, nematodos, platelmintos,
oligoquetos y copépodos, incluso en el intestino de
renacuajos
División Chlorophyta, Clase Euglenophyceae
Euglena
Phacus

Movilidad
•normalmente presentan un flagelo con una fila de mastigonemas
•puede haber un segundo flagelo más corto unido a la base del
flagelo largo
•puede haber dos flagelos iguales o desiguales
•algunas especies tienen más de dos flagelos
Envoltura celular
•No hay pared celular, pero poseen un periplasto (parte
periférica de origen protoplasmático) proteico por dentro de la
membrana plasmática
•El periplasto que puede estar ornamentado, debajo de él hay
microtúbulos y vesículas mucilaginíferas involucradas en la
formación del periplasto

Reproducción
•asexual por bipartición, incluso cuando están en fase flagelada
•primero hay una duplicación de todos los orgánulos y luego la
citoquinesis siguiendo las líneas helicoidales de las bandas del
periplasto
•cuando las condiciones no son favorables se enquistan y
germinan cuando vuelven a serlo
•reproducción sexual que no ha sido plenamente confirmada
Pérdida de los cloroplastos
Cuando algunas de estas algas son colocadas en oscuridad,
pierden su cloroplastos (fenómeno que no ocurre en las demás
clorofitas) quedando en forma de proplastídios, que volverán a
pigmentarse con la luz

Clasificación
Algunos autores no consideran a las Euglenophycea
como algas, sino animales o protistas.
Probablemente no han evolucionado de ningún otro
grupo de algas, pero tienen características algales
Los géneros más comunes son:
•Euglena
•Astasia
•Phacus

Euglena
Unicelulares, con numerosos cloroplastos en forma de lente o
aplanados
Presenta un estigma ocular (mancha ocular)
Poseen un flagelo largo con mastigonemas
Presentan un núcleo grande
Presenta una invaginación anterior (reservorio), donde están
insertos los flagelos y asociado al mastigonema la mancha ocular

Astasia
Apigmentado, sin mancha ocular (sesible a la luz), pero muy
parecido a algunas especies de Euglena

Phacus
•Presenta un periplasto muy conspicuo y rígido
•Flagelo de forma aplanada o de púa
•Puede presentar un estigma ocular

DAVID L. KIRK
. 2003. Seeking the Ultimate and Proximate Causes of Volvox
Multicellularity and
Cellular Differentiation INTEGR. COMP. BIOL., 43:247–253

FIN
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