Az algasejt
Az algasejtek eukarióta sejtek, és háromféle kettős membránhoz kötött organellumot tartalmaznak: a sejtmagot, a kloroplasztiszt és a mitokondriumot. A legtöbb algasejtben csak egyetlen sejtmag van, bár egyes sejtek többmagvúak. Ezenkívül egyes algák szifonikusak, ami azt jelenti, hogy a sok sejtmagot nem választja el a sejtfal. A sejtmag tartalmazza a sejt genetikai anyagának, a dezoxiribonukleinsavnak (DNS) a nagy részét. A legtöbb algában a DNS-molekulák lineáris szálak formájában léteznek, amelyek csak a sejtmag osztódásakor (mitózis) tömörülnek nyilvánvaló kromoszómákká. Van azonban két taxonómiailag vitatott algaosztály, a Dinophyceae és az Euglenophyceae, amelyekben a nukleáris DNS mindig kromoszómákká tömörül. A sejtmagot körülvevő két membránt minden algában magburkolatnak nevezzük. A magburkolat jellemzően speciális magpórusokkal rendelkezik, amelyek szabályozzák a molekulák mozgását a magba és a magból kifelé.
A kloroplasztiszok a fotoszintézis helyszínei, a biokémiai reakciók összetett sorozata, amely a fény energiáját felhasználva a szén-dioxidot és a vizet cukorrá alakítja. Minden kloroplasztisz lapított, hártyás zsákokat, úgynevezett tilakoidokat tartalmaz, amelyek a fotoszintetikus fénygyűjtő pigmenteket, a klorofillokat, karotinoidokat és fikobiliproteineket tartalmazzák (lásd alább Fotoszintézis).
A mitokondriumok azok a helyek, ahol a táplálékmolekulák lebomlanak, és szén-dioxid, víz és kémiai kötési energia szabadul fel, ezt a folyamatot nevezzük sejtlégzésnek (lásd alább Sejtlégzés). A fotoszintézis és a légzés nagyjából ellentétes folyamatok, az előbbi cukor molekulákat épít, az utóbbi pedig lebontja azokat. A mitokondrium belső membránja nagymértékben behajlik, és ez biztosítja a légzéshez szükséges felületet. A krisztáknak nevezett behajlásoknak háromféle morfológiája van: (1) lapos vagy lapszerű, (2) ujjszerű vagy csőszerű és (3) lapátszerű. A szárazföldi növények és állatok mitokondriumai ehhez képest általában lapított cristákkal rendelkeznek.
A kloroplasztiszoknak és a mitokondriumoknak is van saját DNS-ük. Ez a DNS azonban nem olyan, mint a nukleáris DNS, mivel nem lineáris, hanem körkörös (helyesebben végtelen hurkokban), és ezért hasonlít a prokarióták DNS-ére. A kloroplasztiszok és a mitokondriumok DNS-ének a prokarióta DNS-hez való hasonlósága sok tudóst arra késztetett, hogy elfogadja az endoszimbiózis hipotézisét, amely szerint ezek a szerveztek a prokarióta sejtek eukarióta gazdasejteken belüli hosszú és sikeres szimbiózisának eredményeként alakultak ki.
Az algasejtek számos egymembrán-kötött organellummal is rendelkeznek, köztük az endoplazmatikus retikulummal, a Golgi-apparátussal, a lizoszómákkal, a peroxiszómákkal, a kontraktilis vagy nem kontraktilis vakuolumokkal, és néhány esetben a kilökődő organellumokkal. Az endoplazmatikus retikulum egy összetett membránrendszer, amely intracelluláris kompartmenteket alkot, a sejten belüli transzportrendszerként működik, és a zsírok, olajok és fehérjék szintézisének helyszínéül szolgál. A Golgi-apparátus, amely lapított, membránszerű zsákok halomba rendezett sorozata, négy különböző funkciót lát el: a sejtben máshol szintetizált számos molekulát szortíroz; szénhidrátokat, például cellulózt vagy cukrokat állít elő, és néha a cukrokat más molekulákhoz csatolja; a molekulákat kis vezikulákba csomagolja; és megjelöli a vezikulákat, hogy azok a megfelelő helyre kerüljenek. A lizoszóma egy speciális vákuum, amely emésztőenzimeket tartalmaz, amelyek lebontják a régi organellumokat, a sejteket vagy sejtkomponenseket bizonyos fejlődési szakaszokban, valamint a táplálékot lenyelni képes fajoknál felvett részecskéket. A peroxiszómák bizonyos szerves molekulák és veszélyes vegyületek, például a hidrogén-peroxid metabolikus lebontására specializálódtak, amelyek egyes biokémiai reakciók során keletkezhetnek. A vakuolumok olyan hártyazsákok, amelyek a szervezettől és annak anyagcsere-állapotától függően számos különböző anyagot tárolnak. A kontraktilis vakuolumok olyan speciális organellumok, amelyek a sejtek víztartalmát szabályozzák, és ezért nem vesznek részt az anyagok hosszú távú tárolásában. Ha túl sok víz kerül a sejtekbe, a kontraktilis vakuolumok arra szolgálnak, hogy azt kilökjék. Egyes algáknak speciális ejektilis organellumai vannak, amelyek nyilvánvalóan védőszerkezetként működnek. A Dinophyceae fajnak a sejtfelszín alatt szigonyszerű trichocisztái vannak, amelyek egy megzavart vagy irritált sejtből kirobbanhatnak. A trichociszták arra szolgálhatnak, hogy a zsákmányt az algasejtekhez rögzítsék, mielőtt a zsákmányt elfogyasztják. Az ejektoszómák a kilökődő organellákhoz hasonló struktúrák, amelyek a Cryptophyceae osztályban találhatók. A Chromophyta osztályba tartozó algák több osztálya rendelkezik nyálkás organellumokkal, amelyek nyálkát választanak ki. A Gonyostomum semen, a Raphidophyceae osztály édesvízi tagja számos nyálkacisztával rendelkezik, amelyek, amikor az ilyen sejteket planktonhálóba gyűjtik, ürülnek, és a hálót és annak tartalmát kissé nyálkássá teszik.
Az algák nem membránhoz kötött szervezetei közé tartoznak a riboszómák, a pirenoidok, a mikrotubulusok és a mikrofilamentumok. A riboszómák a fehérjeszintézis helyszínei, ahol a genetikai információt hírvivő ribonukleinsav (mRNS) formájában fehérjévé fordítják. A riboszómák pontosan értelmezik a DNS genetikai kódját, hogy minden egyes fehérje pontosan a genetikai előírásoknak megfelelően készüljön. A pirenoid, amely bizonyos algák kloroplasztiszaiban vagy azok mellett található sűrű struktúra, nagyrészt ribulóz-bifoszfát-karboxilázból áll, amely a fotoszintézisben a szénmegkötéshez és így a cukorképzéshez szükséges egyik enzim. A pirenoidok körül gyakran található keményítő, a glükóz tároló formája. A legtöbb sejtben jelen vannak a mikrotubulusok, a tubulin fehérjékből kialakított csőszerű struktúrák. Sok algában a mikrotubulusok szükség szerint jelennek meg és tűnnek el. A mikrotubulusok merev szerkezetet, azaz citoszkeletet biztosítanak a sejtben, amely segít meghatározni és fenntartani a sejt alakját, különösen a sejtfal nélküli fajoknál. A mikrotubulusok egyfajta “sínrendszert” is biztosítanak, amelyen a vezikulák szállítása történik. Az orsóapparátus, amely a kromoszómákat a magosztódás során szétválasztja, mikrotubulusokból áll. Végül a mikrotubulusok bizonyos fajtái alkotják a flagellum alapszerkezetét, az axonémát is, és a flagellumot a sejtben rögzítő gyökérrendszer egyik fő alkotóeleme. A mikrofilamentumok olyan fehérjék, mint például az aktin polimerizációja révén jönnek létre, amelyek képesek összehúzódni és elernyedni, és ezért apró izmokként működnek a sejtek belsejében.
