Hình thái và cấu tạo tế bào của Tảo

Hình thái và cấu tạo tế bào của Tảo:

1) Kiểu Monad: Tảo đơn bào, sống đơn độc hay thành tập đoàn, chuyển động nhờ lông roi

2) Kiểu Pamella: Tảo đơn bào, không có lông roi, cùng sống chung trong bọc chất keo thành tập đoàn dạng khối có hình dạng nhất định hoặc không. Các tế bào trong tập đoàn không có liên hệ phụ thuộc nhau

3) Kiểu Hạt: Tảo đơn bào , không có lông roi, sống đơn độc.

4) Kiểu Tập đoàn: Các tế bào sống thành tập đoàn và giữa các tế bào có liên hệ với nhau nhờ tiếp xúc trực tiếp hay thông qua các sợi sinh chất

5) Kiểu Sợi: Cấu tạo thành tản  (thallus) đa bào do tế bào chỉ phân đôi theo cùng một mặt phẳng ngang, sợi có phân nhánh hoặc không.

6) Kiểu Bản: Tản đa bào hình lá do tế bào sinh trưởng ở đỉnh hay ở gốc phân đôi theo các mặtphẳng cả ngang lẫn dọc. Bản cấu tạo bởi một hay nhiều lớp tế bào.

7) Kiểu Ống: Tản là một ống chứa nhiều nhân, có dạng sợiphân nhánh hay dạng cây có thân , lá và rễ giả (rhizoid). các tế bào thông với nhau vì tuy phân chia nhưng không hình thành vách ngăn

8) Kiểu Cây: Tản dạng sợi hay dạng bản phân nhánh, hoặc có dạng thân- lá- rễ giả. Thường mang cơ quan sinh sản có mức độ phân hóa cao.

Tế bào của tảo có nhiều đặc điểm chung của các sinh vật có nhân thật (Eukarya).

Tế bào của nhiều tảo vận động được là nhờ Lông roi (flagella). Roi cấu tạo bởi 9 cặp vi ống bao quanh 2 vi ống ở giữa và được bao bọc bởi màng sinh chất. Hai vi ống giữa xuất phát từ đĩa gốc (dense plates) và thể gốc (basal body).

         Màng sinh chất cũng giống như ở các sinh vật khác. Trong tế bào chất có nhiều bào quan khác nhau. Sắc lạp (chromoplast) của tảo có cấu tạo như ở thực vật, gồm hai lớp màng bao bọc, bên trong có chất nền (stroma) cùng với hệ thống các túi dẹt gọi lầ thylakoid. Các thylakoid xếp chồng lên nhau tạo thành loại cấu trúc giống như grana ở thực vật. Trên màng của thylakoid có nhiều chất diệp lục (chlorophyll) và các enzim tham gia vào quá trình quang hợp. Ngoài chất diệp lục (a,b,c,d) còn có thể có các sắc tố carotenoid, phổ biến nhất là b-caroten. Nhiều tảo chứa sắc tố xanthophyll, phycobiliprotein...Trong chất nền của sắc lạp còn có ADN dạng vòng và ribôsom. Đôi khi cắc lạp có một vùng đậm đặc protein liên kết với các sản phẩm dự trữ tạo thành một cấu trúc gọi là nhân tinh bột hay nhân protein (pyranoid). Sắc lạp còn có chứa các giọt lipid nhỏ nằm giữa các thylakoid. Một số tảo còn có thêm một hai lớp mạng lưới nội chất lục lạp (CER- chloroplast endoplasmic reticulum). Còn có các vô sắc lạp gồm leucoplast và amyloplast. Chúng làm nhiệm vụ tích lũy chất dự trữ. Ty thể của tảo cũng tương tự như ty thể của các sinh vật khác. Đó là bào quan có hai lớp màng bao bọc, màng ngoài trơn nhẵn còn màng trong ăn sâu vào phía trong chất nền và tạo thành những mào (crista) trên đó mang nhiều loại enzim hô hấp. Chất nền của ty thể có chứa ADN và ribosôm. Tế bào của tảo cũng có thể Golgi (Golgi body) như ở tế bào nhiều sinh vật khác. Đó là các túi dẹp xếp hầu như song song với nhau và có hình vòng cung, phía lồi gọi là mặt trans còn phía lõm gọi là mặt cis.Thể Golgi ở tảo làm nhiệm vụ tổng hợp và tiết ra polysaccharide. Tế bào chất (cytoplasm) của tảo có chứa ribosom 80S và các giọt lipid. Một số tảo di động có các nhóm hạt lipid màu vàng cam cấu tạo nên các điểm mắt (stigma). Chất dự trữ trong tế bào thuộc về nhiều dạng khác nhau: tinh bột ở tảo lục, floridean ở Tảo đỏ, laminarian ở Tảo nâu, leucosin ở Tảo roi Prymnesiophyta, fructosan ở Tảo lục Acetabularia... Ngoài ra còn có các chất dự trữ phân tử thấp như đường, glycoside, polyol...Tảo có không bào co rút (contractile vacuoles) giúp cho việc duy trì nước trong tế bào và laọi bỏ chất thải ra khỏi tế bào.  

Nhân tế bào ở tảo cũng không khác mấy so với các tế bào nhân thực khác nhưng hầu hết là nhân đơn bội. Tảo silic và các pha bào tử thể ở Tảo nâu, Tảo lục và một số Tảo đỏ có nhân lưỡng bội. Nhân có màng kếp bao bọc,  trong nhân có ADN.  

Tảo đơn bào thuộc Tảo lục (Chlorophyta):

          Tảo lục có 3 loại phương thức sinh sản :

- Sinh sản sinh dưỡng: phân cắt tế bào, phân cắt từng đoạn tảo

- Sinh sản vô tính: hình thành các loại bào tử vô tính, như Bào tử tĩnh (Aplanospore), Bào tử động (Zoospore), Bào tử tự thân (Autosporre), Bào tử màng dầy (Akinet)

- Sinh sản hữu tính: có Đẳng giao (homogamy), Dị giao (heterogamy) và noãn giao (oögamy).

Theo tài liệu phân loại của H.C.Bold , M.J. Wynne (Introduction to Algae, Prentice Hall Inc., 1985) thì ngành Tảo lục (Chlorophyta) chỉ gồm 1 lớp là Chlorophyceae, trong đó có 16 bộ.

Tiến hóa của các bộ trong  ngành Tảo lục theo Prescott (1968) có thể trình bày như sau:

Vi tảo thường thuộc về 2 bộ là Volvocales và Chlorococcales:

          Bộ Volvocales gồm các vi tảo có lông roi , đơn bào hay thành nhóm , có dạng phân cắt bắc cầu (desmoschisis)

          Bộ Chlorococcales gồm các vi tảo không có tiên mao, đơn bào hay thành nhóm , có dạng phân cắt tách rời (eleutheroschisis)

          Vi tảo trong bộ Volvocales là những đơn bào di động hay những nhóm di động đa bào có hình dạng nhất định. Quần thể tế bào là bội số của 2. Tế bào dinh dưỡng có lông roi, di động tự do. Tế bào hình cầu, hình trứng, hình tim, hình bầu dục, hình viên trụ, hình thoi... cũng có loại có hình vô quy tắc. Một số loài không có thành tế bào, chỉ là khối nguyên sinh chất trần. Phần lớn có thành tế bào vững chãi- tầng trong là cellulose, tầng ngoài là pectin. Một số loại có bao keo liên kết các tế bào thành quần thể. Tế bào thường có 2 lông roi dài bằng nhau, một số ít có 4 lông roi, một số rất ít có 1, 6 hay 8 lông roi. Tế bào có 1 hay nhiều sắc lạp, thường có hình chén, cũng có thể có hình phiến, hình đĩa , hình sao. Rất ít loài vô màu. Sắc lạp có 1 hay vài pyrenoid. Thường có điểm mắt ở một phía phần trên của tế bào, một số ít có điểm mắt ở giữa hay ở cuối tế bào. Tế bào dinh dưỡng có nhân đơn bội.

          Khi sinh sản vô tính mỗi tế bào mất đi lông roi, nguyên sinh chất trong tế bào bắt đầu phân cắt tạo ra 2,4,8,19 tế bào. Trong điều kiện môi trường bất lợi lông roi mất đi hay co lại, đình chỉ di động. tế bào tiết ra một tầng keo sau đó phân cắt liên tiếp tạo ra  một quần thể keo, đa bào, vô định hình, đó là giai đoạn quần thể keo (palmella stage). Khi môi trường thích hợp trở lại thì mọc ra lông roi, chuyển sang giai đoạn di động. Các loài nguyên thủy thì mỗi tế bào đều có thể sinh ra quần thể con. Ở các loài đã phân hóa thành tế bào dinh dưỡng và tế bào sinh sản thì chỉ có tế bào sinh sản mới có thể sinh ra quần thể con.

Khi sinh sản hữu tính có loại đẳng giao, dị giao hay noãn giao. Sau khi giao tử kết hợp sẽ hình thành hợp tử. Hợp tử nảy mầm sẽ sinh ra tế bào con hay quần thể con.

          Sinh sản hữu tính ở vi tảo Chlamydomonas

          Trong bộ Volvales có cả thảy 6 họ, đều là vi tảo. Đáng chú ý là các chi Dunaliella, Tetraselmis, Haematococcus, Chlamydomonas...

Tảo thuộc bộ Chlorococcales là các tảo lục đơn bào hay quần thể không di động. Tế bào có thể có hình cầu, hình thoi, hình đa giác. Sắc lạp chỉ có 1 hay nhiều, hình chén, hình phiến,đĩa hay hình lưới. Có 1, nhiều hay không có pyranoid., Tế bào 1 nhân , có lúc có nhiều nhân. Các chi có nhiều ứng dụng thực tiễn là Chlorella,Scenedesmus,...

Dưới đây là hình vẽ một số đại diện vi tảo trong Tảo lục

1 Dunaliella salina, 2 Chlamydomonas debaryana, 3 Chloromonas tatrae,

4 Chlorogonium elongatum,5 Phacotus lenticularis, 6 Polytoma uvella,

7 Carteria turfosa, 8 Haematococcus pluvialis, 9 Coccomonas orbicularis

1 Gonium sociale, 2 Eudorina elegans, 3 Volvox aureus, 4 Pandorina morum

1 Schizochlamys gelatinosa, 2 Asterococcus superbus,

3 Tetraspora lemmermannii

1 Ankyra ancora, 2 Hydrodictyon reticulatum , 3 Trebouxia arboricola,

 6 Pediastrum boryanum

1 Monoraphidium griffithii, 2 Ankistrodesmus falcatus, 3 Kirchneriella lunaris, 4 Siderocelis ornata,

1 Crucigenia fenestrata, 2 Tetrastrum staurogeniaeforme, 3 Scenedesmus quadricauda

1 Ulothrix zonata, 2 Raphidonema nivale, 3 Enteromorpha intestinalis, 4 Pleurococcus vulgaris, 5 Stichococcus bacillaris, 6 Ulva lactuca

1 Draparnaldia glomerata, 2 Fritschiella tuberosa, 3 Coleochaete divergens,

 4 Trentepohlia

1 Oedogonium pringsheimii, 2 Bulbochaete elatior

Dưới đây là ảnh chụp một số chi tiêu biểu trong ngành Tảo lục ( theo http://botanika.biologija.org) :

Những ảnh chụp chi tiết hơn có thể thấy trong các hình sau đây :

 

Dysmorphococcus	Platydorina

 

Gonium	Volvox

     

Eremosphaera	Oedogonium

      

Kircheneriella	Tetraselmis	Chlorella

 

Hydrodiction	Pediastrum

 

Scenedesmus	Dunaliella

 

Coelastrum	Haematococcus

  

  

Botryococcus	Oocystis

 

Staurastrum	Ulothrix

Spirogyra	Stigeoclonium

Closterium	Codium	Chlorococcum

Asterococcus	Bryopsis

Cosmarium	Micrasterias

     

Collodiction	Pteromonas

 

 

Spondylomorum	Polytoma

 

Pandorina

Eudorina	Pleodorina	Lobomonas

 

Carteria	Sphaerellopsis

  

Chlorobrachys	Spermatozopsis	Platymonas

  

 

Dysmorphococcus	Coccomonas

  

Phacotus	Pedinomonas

   

Pyramidomonas	Golenkinia	Chodatella

  

  

Schroederia	Tetraedron

      

 

Micractinium	Characium

 

   Selenastrum

Dictyosphaerium	Actinastrumm	Crucigenia

   Coelastrum

   Cosmarium

Sphaerocystis	Acanthosphaera	Polyedriopsis

Treubaria	Echinosphaerella	Trochiscia

    Sorastrum

Errerella	Tetrastrum	Chaetophora

   

Sirogonium	Triploceras	Xanthidium

    

Onychonema	Sphaerozosma	Gloeocystis

    

Scotiella	Tetradesmus	Gloeotaenium