Celula algelor
Celulele algelor sunt eucariote și conțin trei tipuri de organite legate cu membrană dublă: nucleul, cloroplastul și mitocondria. În majoritatea celulelor algale există un singur nucleu, deși unele celule sunt multinucleate. În plus, unele alge sunt sifonacee, ceea ce înseamnă că numeroasele nuclee nu sunt separate de pereții celulari. Nucleul conține cea mai mare parte a materialului genetic, sau acidul dezoxiribonucleic (ADN), al celulei. La majoritatea algelor, moleculele de ADN există sub formă de șiruri liniare care sunt condensate în cromozomi evidenți numai în momentul diviziunii nucleare (mitoză). Cu toate acestea, există două clase de alge controversate din punct de vedere taxonomic, Dinophyceae și Euglenophyceae, la care ADN-ul nuclear este întotdeauna condensat în cromozomi. La toate algele, cele două membrane care înconjoară nucleul sunt denumite înveliș nuclear. Învelișul nuclear are de obicei pori nucleari specializați care reglează mișcarea moleculelor în și din nucleu.
Cloroplastele sunt locurile de fotosinteză, setul complex de reacții biochimice care utilizează energia luminii pentru a transforma dioxidul de carbon și apa în zaharuri. Fiecare cloroplast conține saci aplatizați, membranoși, numiți tilacoizi, care conțin pigmenții fotosintetici care captează lumina, clorofilele, carotenoidele și ficobiliproteinele (vezi mai jos Fotosinteză).
Mitochondriile sunt locurile în care moleculele de hrană sunt descompuse și se eliberează dioxidul de carbon, apa și energia de legătură chimică, un proces numit respirație celulară (vezi mai jos Respirație celulară). Fotosinteza și respirația sunt procese aproximativ opuse, prima construind molecule de zahăr, iar cea de-a doua descompunându-le. Membrana interioară a mitocondriilor este îndoită în mare măsură, iar acest lucru oferă suprafața necesară pentru respirație. Îndoiturile, numite cristae, au trei morfologii: (1) aplatizate sau sub formă de foiță, (2) sub formă de degete sau tubulare și (3) sub formă de palete. Mitocondriile plantelor terestre și ale animalelor, prin comparație, au în general criste aplatizate.
Cloroplastele și mitocondriile au, de asemenea, propriul ADN. Cu toate acestea, acest ADN nu se aseamănă cu ADN-ul nuclear prin faptul că este circular (sau, mai corect, în bucle nesfârșite) și nu liniar și, prin urmare, seamănă cu ADN-ul procariotelor. Asemănarea ADN-ului cloroplastic și mitocondrial cu ADN-ul procariot i-a determinat pe mulți oameni de știință să accepte ipoteza endosimbiozei, care afirmă că aceste organite s-au dezvoltat ca urmare a unei asocieri simbiotice îndelungate și de succes a celulelor procariote în interiorul celulelor gazdă eucariote.
Celele algale au, de asemenea, mai multe organite legate de o singură membrană, inclusiv reticulul endoplasmatic, aparatul Golgi, lizozomii, peroxizomii, vacuole contractile sau necontractile și, la unele, organite ejectile. Reticulul endoplasmatic este un sistem membranos complex care formează compartimente intracelulare, acționează ca un sistem de transport în interiorul celulei și servește ca loc de sinteză a grăsimilor, uleiurilor și proteinelor. Aparatul Golgi, o serie de saci membranoși aplatizați care sunt aranjați în stivă, îndeplinește patru funcții distincte: sortează multe molecule sintetizate în altă parte în celulă; produce carbohidrați, cum ar fi celuloza sau zaharurile, și uneori atașează zaharurile la alte molecule; împachetează moleculele în vezicule mici; și marchează veziculele astfel încât acestea să fie dirijate către destinația corectă. Lizozomul este un vacuol specializat care conține enzime digestive care descompun organite vechi, celule sau componente celulare în anumite stadii de dezvoltare, precum și particule care sunt ingerate la speciile care pot înghiți hrana. Peroxizomii sunt specializați în descompunerea metabolică a anumitor molecule organice și compuși periculoși, cum ar fi peroxidul de hidrogen, care pot fi produși în timpul unor reacții biochimice. Vacuolele sunt saci membranoși care stochează multe substanțe diferite, în funcție de organism și de starea sa metabolică. Vacuolele contractile sunt organite specializate care reglează conținutul de apă al celulelor și, prin urmare, nu sunt implicate în stocarea pe termen lung a substanțelor. Atunci când intră prea multă apă în celule, vacuolele contractile au rolul de a o expulza. Unele alge au organite ejectile speciale care, aparent, acționează ca structuri de protecție. Dinophyceae are tricociste asemănătoare unui harpon sub suprafața celulei, care pot exploda dintr-o celulă deranjată sau iritată. Este posibil ca trichocistele să servească la fixarea prăzii de celulele algelor înainte ca prada să fie consumată. Ejectosomii sunt structuri analoage cu organitele ejectabile și se găsesc în clasa Cryptophyceae. Mai multe clase de alge din diviziunea Chromophyta au organite mucoase care secretă mucus. Gonyostomum semen, un membru de apă dulce din clasa Raphidophyceae, are numeroase mucociste, care, atunci când astfel de celule sunt colectate într-o plasă de plancton, se descarcă și fac plasa și conținutul ei oarecum gumoase.
Organitele nelegate de membrană ale algelor includ ribozomii, pirenoizii, microtubulele și microfilamentele. Ribozomii sunt locurile de sinteză a proteinelor, unde informația genetică sub formă de acid ribonucleic mesager (ARNm) este tradusă în proteine. Ribozomii interpretează cu acuratețe codul genetic al ADN-ului, astfel încât fiecare proteină să fie produsă exact conform specificațiilor genetice. Pirenoidul, o structură densă din interiorul sau de lângă cloroplastele anumitor alge, este alcătuit în mare parte din ribouloză bifosfat carboxilază, una dintre enzimele necesare în fotosinteză pentru fixarea carbonului și, prin urmare, pentru formarea zahărului. Amidonul, o formă de stocare a glucozei, se găsește adesea în jurul pirenoizilor. Microtubulele, structuri tubulare formate din proteine tubulină, sunt prezente în majoritatea celulelor. În multe alge, microtubulii apar și dispar în funcție de necesități. Microtubulii asigură o structură rigidă, sau citoschelet, în celulă, care ajută la determinarea și menținerea formei celulei, în special la speciile fără pereți celulari. Microtubulii asigură, de asemenea, un fel de sistem de „șine” de-a lungul cărora sunt transportate veziculele. Aparatul fusiform, care separă cromozomii în timpul diviziunii nucleare, este format din microtubuli. În cele din urmă, anumite tipuri de microtubuli formează, de asemenea, structura de bază, sau axoneme, a unui flagel și reprezintă o componentă majoră a sistemului de rădăcini care ancorează un flagel în interiorul celulei. Microfilamentele sunt formate prin polimerizarea proteinelor, cum ar fi actina, care se pot contracta și relaxa și, prin urmare, funcționează ca niște mici mușchi în interiorul celulelor.
.
