chlorophiticは陸生植物と一緒に、藻類および系統の緑色植物亜界の構成要素のうちの1つのタイプです。これらの緑の藻は、水生生息地に存在する生物の多様なグループであり、時には陸生生息地にも存在します。
これらの生物は、何億年もの間、生態系において重要な役割を果たしてきました。陸上植物の進化は、葉緑体型の祖先から生じたと考えられています。これは地球上の生命の進化における重要な出来事であり、地球の環境に劇的な変化をもたらし、陸域の生態系の完全な発展を開始しました。
コルフのビーチの岩の上の緑の藻。クリッツォリナ
葉緑体の出現について現在最も受け入れられている理論は、共生の理論です。この理論は、従属栄養生物がシアノバクテリアを捕獲し、それが安定して組み込まれたことを擁護しています。
緑藻は、カロテンやキサントフィルなどの他の付属色素とともに、クロロフィルaとbを含むチラコイドが積層された二重膜葉緑体を持っているなど、陸上植物と同様の特性を持っています。
特徴
緑藻のこのグループは、それらが生息した生息地の生態学的および進化的特徴を反映して、形態に顕著な変動を示します。形態学的多様性の範囲は、最小の自由生活真核生物であるオストレオコッカスタウリから、さまざまな多細胞生物にまで及びます。
クロロフィルは陸上植物といくつかの細胞特性を共有する生物です。これらの生物は、積層されたチラコイドを備えた二重膜で囲まれた葉緑体を持っています。
葉緑体の葉緑体は、一般に間質にピレノイドと呼ばれる構造を持っています。ピレノイドはタンパク質塊であり、CO 2の固定に関与する酵素リボース-1,5-ビスホスフェート-カルボキシラーゼ-オキシゲナーゼ（RuBisCO）が豊富です。
ほとんどのクロロフィルは、セルロース繊維で構成されたマトリックスを持つしっかりした細胞壁を持っています。鞭毛細胞は、構造が類似しているが長さが異なる可能性がある一対の鞭毛を持っています。べん毛移行帯（べん毛と基底体の間の領域）は、通常、9の尖った星の形をしていると特徴付けられます。
生息地と分布
クロロフィルは、湖、池、小川、湿地などの淡水環境に多く存在します。これらの場所では、それらは栄養素汚染の状態で迷惑になる可能性があります。
海洋環境では、葉緑体の2つのグループのみが見つかりました。沿岸の生息地には、海洋緑藻（Ulvophyceae）がたくさんあります。一部の海洋緑藻（主にアオサ）は、「緑潮」と呼ばれる広大な沿岸ブルームを形成することがあります。CaulerpaやCodiumなどの他の種は、その侵入的な性質で有名です。
葉緑体のいくつかのグループ、例えばトレンテポリア目は、もっぱら陸生であり、水生環境では見られない。
Caulerpa geminata Harv。オークランド博物館
いくつかのクロロフィル系統は、真菌、地衣類、繊毛虫、有孔虫、刺胞動物、軟体動物（ウミウシと巨大ハマグリ）、および脊椎動物を含む多様な範囲の真核生物と共生しています。
他のものは、寄生虫または自由生活種としての絶対的な従属栄養ライフスタイルを持つように進化しました。たとえば、緑藻プロトテカは下水や土壌で成長し、原生生物として知られている人間や動物に感染を引き起こす可能性があります。
給餌
上述したように、葉緑体は独立栄養生物であり、それは彼らが自分たちの食物を作ることができることを意味します。この特異性は陸生植物と共有され、光合成と呼ばれる生化学的プロセスを通じてそれを達成します。
最初に、太陽エネルギーは色素のグループ（クロロフィルaおよびb）によって捕捉され、後で一連の酸化物還元反応を通じて化学エネルギーに変換されます。
このプロセスは、光エネルギーを化学エネルギーに変換するタンパク質複合体に埋め込まれているチラコイド膜（葉緑体内）で実行されます。
光は最初にアンテナ複合体内の色素によって受け取られます。これは、エネルギーをクロロフィルaに向けます。クロロフィルaは、光化学エネルギーを電子の形でシステムの残りの部分に提供します。これにより、ATPやNADPHなどのエネルギーポテンシャルの高い分子が生成されます。
次に、ATPとNADPHがカルバンサイクルで使用されます。このサイクルでは、酵素Ribulose-1,5-bisphosphate-carboxylase-oxygenase（RuBisCO）が大気中のCO 2を炭水化物に変換します。実際、クロロフィルであるクロレラの研究のおかげで、カルビン回路が初めて解明されました。
再生
単細胞葉緑体は二分裂によって無性生殖をするが、糸状および植民地の種は藻体の断片化によって繁殖することができる。
性的にそれらは、藻類全体が配偶子として機能し、別のイクアと融合するときに発生する相同によって複製することができます。これは、単細胞藻類で発生する可能性があります。
一方、接合は、糸状種における有性生殖のもう1つの非常に一般的な手段であり、1つの藻がドナー（男性）として機能し、別の藻がレシピエント（女性）として機能します。
セルラーコンテンツの転送は、コンジュゲーションチューブと呼ばれるブリッジによって行われます。これにより、接合子胞子が生成され、長期間休眠することができます。
別のタイプの有性生殖は、雄性と雌性の両方の可動性配偶子の生産からなる、平野性です。最後に、oogamyは、可動性の男性配偶子によって受精された不動の女性配偶子の外観から成る一種の有性生殖です。
用途
葉緑体は、商業用途に使用できる多数の生物活性成分を生成できる光合成生物です。
高等植物と比較して太陽光の利用効率が高いため、経済的価値の高いコンポーネントの生産やエネルギー利用で微細藻類が光合成を行う可能性は広く認識されています。
葉緑体は、タンパク質、脂質、炭水化物、カロチノイド、ビタミンなど、健康、栄養、食品添加物、化粧品用の幅広い代謝産物の生産に使用できます。
淡水クロロフィルHaematococcus pluvialis。Wiedehopf20
人間による葉緑素の使用は、2000年前にさかのぼります。しかし、葉緑素に関連するバイオテクノロジーは、前世紀の半ばに本当に発展し始めました。
今日、これらの緑藻の商業用途は、食品サプリメントとしての使用から濃縮された動物飼料の生産にまで及びます。
参考文献
- Round、FE、1963年。Chlorophytaの分類、British Phycological Bulletin、2：4、224-235、DOI：10.1080 / 00071616300650061
- Eonseon、J.、Lee、CG、Pelle、JE、2006。Haematococcus（Chlorophyceae）における二次カロテノイド蓄積：生合成、調節、およびバイオテクノロジー。Journal of Microbiology and biotechnology、16（6）：821-831
- Fang、L.、Leliaert、F.、Zhang、ZH、Penny、D.、Zhong、BJ、2017.葉緑体の進化：葉緑体の系統解析からの洞察。Journal of Systematics and Evolution、55（4）：322-332
- Leliaert、F.、Smith、DR、Moreau、H.、Herron、MD、Verbruggen、H.、Delwiche、CF、De Clerck、O.、2012.緑藻の系統発生と分子進化。植物科学の批評的レビュー、31：1-46
- Priyadarshani、I.、Rath、B.、2012。微細藻類の商業的および産業的応用-レビュー。Journal Algal Biomass Utilization、3（4）：89-100