Покровы водорослей

Июль 27, 2022

Главная
Биология
Покровы водорослей

Содержание

2. Deep phylogeny of eukaryotes showing the position of small eukaryotic lineages that branch outside the seven
3. Клеточные покровы водорослей 1. Клеточная мембрана 2. Клеточная мембрана с дополнительным внутриклеточным материалом 3. Клеточная мембрана
4. 1. Клеточная мембрана
5. По морфологии выделяют несколько типов псевдоподий Чаще всего у водорослей встречаются ризоподии (например, Chrysamoeba, Rhizochrysis), представляющие
6. 2. Клеточная мембрана с дополнительным внеклеточным материалом
10. Кремний относится к биологически активным микроэлементам. Установлено, что соединения кремния необходимы для нормального функционирования эпителиальной и
12. Микросхемы из водорослей Kenneth Sandhage из Технологического института штата Джорджия рассчитывает использовать многообразие кремнеземных панцирей диатомей
13. Структурная часть клеточной стенки состоит из муреина. Муреин расположен между двумя мембранами. Грамположительные бактерии связывают основной
14. Состав чехлов: слизистый чехол Gloeothece состоит из нейтральных сахаров (галактоза, глюкоза, манноза, рамноза, 2-О-метил-D-ксилоза) и уроновых
15. https://en.wikipedia.org/wiki/Cyanobacteria
16. Углеводы клеточных стенок водорослей Целлюлоза сульфатированные галактаны: группа агара (агароза и порфиран), группа каррагинана (агароид, фурцелларан
17. ©2010 by American Society of Plant Biologists
18. Table 2 Summary of the composition of extracellular coverings in green algae. For further detailed information,
19. Синтез целлюлозы
21. Schematic representation of the key events in cell wall biosynthesis. Kenneth Keegstra Plant Physiol. 2010;154:483-486 ©2010
22. Применение наноцеллюлозы
23. Фукоидан Класс FUCOPHYCEAE (=PHAEOPHYCEAE) Клеточный покров представлен клеточной стенкой. Скелетный компонент: целлюлоза и альгинаты кальция; матрикс:
25. Альгиновая кислота — при набухании 1 часть альгиновой кислоты адсорбирует 300 массовых частей воды, что обуславливает
26. В последнее время в медицине возрос интерес к лечебным повязкам на основе альгината, предназначенным для лечения
28. Россия к концу 20 века производила 32 т альгинатов J Appl Phycol DOI 10.1007/s10811-010-9529-3
29. Фукоидан (fucoidan) — сульфатированный гетерополисахарид, обнаруженный в составе бурых водорослей и некоторых иглокожих. Содержание фукоиданов может
30. Состав клеточной стенки красных водорослей Целлюлоза Сульфатированные галактаны (до 70% сухого веса клеточной стенки) 1. группа
31. Полисахариды, содержащие остатки только D-галактозы, называют каррагинанами, а те, в которых есть и L-галактоза, — агаранами.
32. Агар Агар — самый сильный желирующий агент. Способность агара образовывать студни уменьшается при его нагревании в
33. Помимо хороших стабилизирующих и гелеобразующих свойств, фикоколлоиды красных водорослей обладают полезными для организма функциональными свойствами. Известно,
34. Каррагинаны в пищевой промышленности Каррагинаны Каппа и Йота используют при приготовлении шоколадного молока, молочных пудингов и
35. В мясо-молочной промышленности Каррагинаны применяют при производстве: вареных колбас; сосисок, сарделек; цельномышечных продуктов из говядины и
36. Производство каррагинанов как важного сырья для медицинской, пищевой и некоторых других отраслей промышленности развито в основном
38. 3. Клеточная мембрана с дополнительным внутриклеточным материалом
40. 4. Клеточная мембрана с дополнительным внутриклеточным материалом в везикулах
41. Pellicle of Glaucocystis nostochinearum, strain IABH 2344 (Kies strain). Flat vesicles (lacunae) associated with microtubules form
43. Скачать презентацию

Слайд 2

Deep phylogeny of eukaryotes showing the position of small eukaryotic lineages

that branch outside the seven supergroups (modified after Burki et al. [12]; drawings S Chraiti). Pawlowski BMC Biology 2013, 11:40http://www.biomedcentral.com/1741-7007/11/40

Слайд 3

Клеточные покровы водорослей
1. Клеточная мембрана
2. Клеточная мембрана с дополнительным внутриклеточным материалом
3.

Клеточная мембрана с дополнительным внеклеточным материалом
4. Клеточная мембрана с дополнительным внутриклеточным материалом в везикулах
5.Клеточная мембрана с дополнительным внутри- и внеклеточным материалом

Слайд 4

1. Клеточная мембрана

Слайд 5

По морфологии выделяют несколько типов псевдоподий Чаще всего у водорослей встречаются

ризоподии (например, Chrysamoeba, Rhizochrysis), представляющие собой нитевидные длинные, тонкие, разветвленные, иногда анастомозирующие цитоплазматические выросты. Внутри ризоподии содержатся микрофиламенты. Лобоподии – широкие закругленные выпячивания цитоплазмы. Они встречаются как у водорослей с амебоидным типом дифференциации таллома (например, Brehmiella), так и с монадным (например, Ochromonas). Реже у водорослей наблюдаются филоподии (например, Erythropsis) и аксоподии (например, Pedinella, Pseudopedinella). Филоподии – тонкие подвижные образования, напоминающие щупальца, способны быстро втягиваться в клетку. У них внутри проходит ось из микрофиламентов. Аксоподии – постоянные щупальцевидные образования, внутри которых находится каркас из микротрубочек.

Слайд 6

2. Клеточная мембрана с дополнительным внеклеточным материалом

Слайд 7

Слайд 8

Слайд 9

Слайд 10

Кремний относится к биологически активным микроэлементам. Установлено, что соединения кремния необходимы

для нормального функционирования эпителиальной и соединительной тканей (кожа, слизистые, сухожилия, кровеносные сосуды и т. д.) Считают, что присутствие кремния в стенках кровеносных сосудов препятствует отложению липидов и проникновению их в плазму крови. Кремний способствует биосинтезу коллагена и образованию костной ткани, участвует в процессах активной кальцификации молодых костей. Добавление его к рациону ускоряет минерализацию даже при низком содержании в диете кальция. При переломах концентрация кремния в местах срастания увеличивается, по сравнению со здоровой костью, почти в 50 раз. Полагают, что соединения кремния играют существенную роль в обменных процессах, особенно в метаболизме липидов.

Слайд 11

Слайд 12

Микросхемы из водорослей
Kenneth Sandhage из Технологического института штата Джорджия рассчитывает использовать

многообразие кремнеземных панцирей диатомей для разработки компонентов электронных схем будущего, куда более сложных и мощных, чем их современные аналоги. Обработка парами металлов при температуре до 900°C позволяет замещать в диатомовых панцирях диоксид кремния электропроводным диоксидом титана или оксидом магния. Вполне возможно, что генетические исследования вскоре позволят выращивать диатомовые компоненты заданной формы и размера, из которых, после необходимой химической обработки, можно будет собирать сложные объемные наноструктуры.

March 8, 2007, issue of the journal Nature

Слайд 13

Структурная часть клеточной стенки состоит из муреина. Муреин расположен между двумя

мембранами.

Грамположительные бактерии связывают основной краситель (метиленовый синий, генциановый фиолетовый и др.), а после обработки иодом, затем спиртом или ацетоном сохраняют комплекс иод-краситель.

Слайд 14

Состав чехлов:
слизистый чехол Gloeothece состоит из нейтральных сахаров (галактоза, глюкоза, манноза,

рамноза, 2-О-метил-D-ксилоза) и уроновых кислот (глюкуроновой и галактуроновой кислот). В нем содержится только 2% белка, следы жирных кислот и фосфатов.

Клетки часто покрыты слизистым чехлом, состоящим из гидратированных полисахаридов.

Слайд 15

https://en.wikipedia.org/wiki/Cyanobacteria

Слайд 16

Углеводы клеточных стенок водорослей
Целлюлоза
сульфатированные галактаны: группа агара (агароза и порфиран), группа

каррагинана (агароид, фурцелларан и др.), каррагар
ксиланы, маннаны, глюкоманнаны
пектины
альгиновая кислота и ее соли
фукоиданы

Слайд 17

©2010 by American Society of Plant Biologists

Слайд 18

Table 2
Summary of the composition of extracellular coverings in green algae.
For

further detailed information, key references are provided. AGP, arabinogalactan proteins; Hyp, hydroxyproline.

Front Plant Sci. 2012; 3: 82.

Слайд 19

Синтез целлюлозы

Слайд 20

Слайд 21

Schematic representation of the key events in cell wall biosynthesis.
Kenneth

Keegstra Plant Physiol. 2010;154:483-486

Слайд 22

Применение наноцеллюлозы

Слайд 23

Фукоидан
Класс FUCOPHYCEAE (=PHAEOPHYCEAE)
Клеточный покров представлен клеточной стенкой. Скелетный компонент: целлюлоза и

альгинаты кальция; матрикс: растворимые альгинаты и фукоиданы

Альгиновые кислоты содержатся в бурых водорослях (Phaeophyta; 20-40% от сухой биомассы) и синтезируются некоторыми бактериями, напр. Azotobacter vinelandii.

Фукан

Слайд 24

Слайд 25

Альгиновая кислота — при набухании 1 часть альгиновой кислоты адсорбирует 300

массовых частей воды, что обуславливает её применение как загустителя. Растворяется в горячей воде и растворах щелочей, при подкислении растворы образуют гели.
Альгиновая кислота представляет собой полимерную цепь, состоящую из двух мономеров — остатков полиуроновых кислот (D-маннуроновой и
L-гулуроновой) в разных пропорциях, варьирующихся в зависимости от конкретного вида водорослей.
Альгиновая кислота и альгинаты широко применяются в медицине (в качестве антацида) и как пищевые добавки (загустители. Альгиновая кислота выводит из организма тяжёлые металлы (свинец, ртуть и др.) и радионуклиды.
На основе альгинатов производят рассасывающиеся на ране лечебные повязки.
Многие целебные свойства морской капусты объясняются именно альгиновой
кислотой.

Состав клеточной стенки бурых водорослей

Слайд 26

В последнее время в медицине возрос интерес к лечебным повязкам на

основе альгината, предназначенным для лечения ожогов, ран различного происхождения, трофических язв, лучевых поражений кожи, пролежней. Они герметично закрывают рану, не прилипая при этом к коже. В обширном ассортименте перевязочных средств особое место занимают рассасывающиеся на ране лечебные повязки на основе альгинатов. Опыт клинического применения альгинатных покрытий на раны и ожоги показал, что они обладают хорошими дренирующими свойствами, ускоряют очищение ран, снижают их инфицированность, заметно снижают отек окружающих тканей, обладают выраженным кровоостанавливающим действием, способствуют благоприятному течению раневого процесса. Не менее эффективными являются мази, кремы и гели на основе альгинатов.
Альгинатные покрытия оказались эффективными в стоматологической практике при лечении пародонтоза и других заболеваний полости рта.
Клиническое применение подтвердило полную их нетоксичность и отсутствие побочных эффектов, что позволило широко использовать в педиатрической практике при лечении целого ряда заболеваний.

Слайд 27

Слайд 28

Россия к концу 20 века производила 32 т альгинатов
J Appl Phycol
DOI

10.1007/s10811-010-9529-3

Слайд 29

Фукоидан (fucoidan) — сульфатированный гетерополисахарид, обнаруженный в составе бурых водорослей и некоторых

иглокожих.
Содержание фукоиданов может достигать 25-30 % от сухого веса водоросли и зависит, в основном, от вида водоросли, а также от сезона или стадии развития водоросли, места сбора и других факторов.
В литературе имеются сообщения о противоопухолевых, иммуномодулирующих , антибактериальных , антивирусных , противовоспалительных и других свойствах фукоиданов. По этой причине фукоиданы можно отнести к так называемым «поливалентным биомодуляторам».
Показано, что фукоидан помогает поддерживать мобилизацию стволовых клеток, которые осуществляют в организме замену мертвых клеток, таким образом, становится возможным регенерация тканей и органов. Кроме того, фукоидан помогает замедлить процесс старения.

Состав клеточной стенки бурых водорослей

Слайд 30

Состав клеточной стенки красных водорослей
Целлюлоза
Сульфатированные галактаны (до 70% сухого веса клеточной

стенки)
1. группа агара (содержат остатки D и L– галактозы)
2. группа каррагинана (несколько типов, обозначаемых буквами греческого алфавита) (содержат остатки D – галактозы)
3. каррагар
4. порфиран
Ксиланы, маннаны, ксиломаннан
Альгиновая кислота
Карбонаты кальция, магния, стронция
- Кутикула, состоящая в основном из белка

Слайд 31

Полисахариды, содержащие остатки только D-галактозы, называют каррагинанами, а те, в которых

есть и L-галактоза, — агаранами. Если один из остатков галактозы замещен в полисахаридах на остаток 3,6-ангидрогалактозы, то названия заменяются на «каррагиноза» и «агароза» соответственно. К агарозам относятся агар-агар и агароид.

Слайд 32

Агар
Агар — самый сильный желирующий агент. Способность агара образовывать студни уменьшается

при его нагревании в присутствии кислот. Водный раствор агара образует студни при охлаждении до 45 оС. Температура плавления водного студня — 80–90 оС. Агар используют в кондитерской промышленности при производстве мармелада, желе, при получении мясных и рыбных студней, при изготовлении мороженого, где он предотвращает образование кристалликов льда, а также при осветлении соков. Студни, приготовленные на основе агар-агара в отличие от всех других студнеобразователей характеризуются стекловидным изломом. Применение агара в пищевой промышленности не лимитировано, а его количество, добавляемое в пищевые продукты, обусловлено рецептурами и стандартами на эти продукты.

Слайд 33

Помимо хороших стабилизирующих и гелеобразующих свойств, фикоколлоиды красных водорослей обладают

полезными для организма функциональными свойствами. Известно, что каррагинаны обладают противовирусной, противоязвенной активностью, сорбционными свойствами и способствуют выведению из организма тяжелых металлов.
В 1984 г. Экспертный комитет по пищевым добавкам и Рабочая группа Комиссии по пищевому кодексу ВОЗ подтвердили, что каррагинан безопасен для применения в пище и является полезным компонентом для применения в качестве пищевой добавки. Каррагинаны – это природные загустители, желеобразующие компоненты и стабилизаторы консистенций, они не расщепляются в желудочно-кишечном тракте человека и выполняют функции пищевых волокон; нашли применение в молочной промышленности, а также широко применяются в мясной и кондитерской промышленности в качестве уплотнителей и эмульгаторов - стабилизаторов.

Слайд 34

Каррагинаны в пищевой промышленности
Каррагинаны Каппа и Йота используют при приготовлении шоколадного

молока, молочных пудингов и сливочных десертов, в составе смесей для стабилизирующих добавок – при производстве взбитых продуктов, сливочных муссов, молочных коктейлей, желе из сыворотки. Каррагинаны применяются для производства желе и десертов на водной основе, сгущенного молока, желейных заливок и глазурей, начинок для карамели, конфет, жевательной резинки, жевательного мармелада, жевательных конфет, мороженного. Присутствие каррагинанов в продуктах питания показывает маркировка «E407», встречающаяся на упаковке.

Слайд 35

В мясо-молочной промышленности
Каррагинаны применяют при производстве:
вареных колбас;
сосисок, сарделек;
цельномышечных продуктов

из говядины и свинины;
ветчин;
мясных консервов;
паштетов;
мяса в желе.

Преимущества каррагинана:
придает продукту монолитную упругую консистенцию;
увеличивает выход готовой продукции;
уменьшает термопотери;
делает продукцию стойкой в процессе варки;
сохраняет ароматы в процессе приготовления, благодаря его способности обволакивать ароматические добавки.
не теряет своих свойств в процессе стерилизации при t=135-140 °C в течение 1,5 часов.

Слайд 36

Производство каррагинанов как важного сырья для медицинской, пищевой и некоторых других

отраслей промышленности развито в основном в США, Франции, Канаде, Англии, Швеции, Норвегии, Ирландии, Португалии, Филиппинах и некоторых других странах. Мировое производство (по данным 2007 г.) составляет 30 000 т в год. А России в течение ряда лет предпринимаются попытки наладить выпуск каррагинанов из хондруса шиповатого, но его производство фактически отсутствует. Мировое производство агара в 2007 г. Составлило 25 000 тонн в год. В России на Дальнем Востоке и Белом море налажена переработка анфельции и получение из нее агар-агара. Для этих же целей в Южном Приморье используется грацилярия, введенная в марикультуру.

Слайд 37

Слайд 38

3. Клеточная мембрана с дополнительным внутриклеточным материалом

Слайд 39

Слайд 40

4. Клеточная мембрана с дополнительным внутриклеточным материалом в везикулах

Слайд 41

Pellicle of Glaucocystis nostochinearum, strain IABH 2344 (Kies strain). Flat vesicles

(lacunae) associated with microtubules form a layer beneath the plasma membrane. Transmission electron micrograph. Scale line = 0.5 μm (Taken from Kies and Kremer (1990))

Glaucocystis nostochinearum SAG 45.88; C-D: Cyanoptyche gloeocystis SAG 4.97. A
vegetative cell and autospores are shown for each species. Scale bar = 10 μm D.C. Price et al.
Springer International Publishing AG 2016
J.M. Archibald et al. (eds.), Handbook of the Protists,
DOI 10.1007/978-3-319-32669-6_42-1