Ganggang merah: karakteristik, taksonomi, reproduksi, nutrisi

Ganggang merah: karakteristik, taksonomi, reproduksi, nutrisi

alga merah atau Rhodophytas adalah organisme yang tergabung tepi Protista yang ditandai dengan warna kemerahan karena adanya dalam sel mereka dari phycoerythrin pigmen.

Itu dijelaskan pada tahun 1901 oleh ahli botani Austria Richard Von Wettstein. Ini adalah filum yang mencakup total dua subfil: Cyanidiophyna dan Rhodophytina. Yang pertama terdiri dari satu kelas, sedangkan kelompok kedua enam.

Alga merah. Sumber: Oleh Budhiargomiko [CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)], dari Wikimedia Commons

Mereka lebih menyukai habitat laut, bahkan berperan penting dalam pembentukan terumbu karang. Beberapa berkembang mengambil sebagai substrat ganggang lain atau cangkang hewan seperti gastropoda (siput) atau bivalvia (kerang, tiram).

Kelompok ganggang merah adalah salah satu yang paling banyak dipelajari, karena memberikan banyak manfaat bagi manusia: di bidang kesehatan, kosmetik, dan penelitian bioteknologi.

Indeks artikel

Taksonomi

Domain: Eukarya

Kingdom: Protista

Tepi: Rhodophyte

Karakteristik umum

Filum Rhodophyta adalah kelompok organisme yang cukup besar dan beragam yang terkadang memiliki karakteristik yang berbeda satu sama lain.

Dari sudut pandang morfologi, organisme ini dapat memiliki berbagai penampilan: percabangan seperti pohon, berbentuk silinder, atau lamina lebar. DAN

Di antara struktur alga itu sendiri, kita dapat menyebutkan thallus, yang merupakan tubuh alga itu sendiri, dan rizoid, yang merupakan struktur yang serupa dengan akar tanaman .

Demikian juga, beberapa memiliki struktur yang dikenal sebagai sulur, yang memungkinkan mereka untuk menempel pada berbagai unsur habitat atau ganggang lainnya.

-Struktur sel

Mengenai struktur selulernya, di tepi ini dapat ditemukan dari organisme uniseluler (terdiri dari satu sel), hingga organisme multiseluler (terdiri dari lebih dari dua sel).

Dari sini dapat ditarik kesimpulan bahwa di antara alga merah ada yang berukuran mikroskopis dan ada pula yang berukuran sangat besar. Sedemikian rupa sehingga mereka bahkan mencapai panjang yang melebihi satu meter

Dinding seluler

Sel-sel alga jenis ini mirip dengan sel tumbuhan, karena memiliki struktur internal yang disebut dinding sel. Ini terdiri dari biopolimer yang dikenal dengan nama selulosa.

Demikian juga, sel memiliki lapisan luar, di atas dinding sel, yang terdiri dari karbohidrat berlendir. Fungsi ini di dalam sel adalah bahwa jaringan yang kompak.

Sel-sel ini tidak terisolasi satu sama lain, tetapi karena pada sektor-sektor tertentu dinding sel setiap sel tidak berkembang sepenuhnya, hal ini menyebabkan terjalinnya komunikasi antar sel, yang melaluinya dapat terjadi pertukaran berbagai zat. Ini adalah karakteristik yang berbeda dari kelompok ini.

Kloroplas

Demikian pula, di antara organel seluler yang ditemukan dalam sel mereka, kita dapat menyebutkan kloroplas, yang dalam kasus ganggang merah memiliki membran ganda dan yang tilakoidnya tidak dikelompokkan, seperti pada semua tanaman di mana mereka ditemukan, mereka dikelompokkan bersama membentuk struktur yang dikenal sebagai grana.

sentriol

Demikian juga, di dalam sel, tidak adanya organel penting yang signifikan dalam proses mitosis pada makhluk hidup lain diamati: sentriol .

Mengenai struktur seluler yang khas, sel-sel Rhodophyas dapat menghadirkan nukleus tunggal, serta berinti banyak.

Pigmen

Seperti diketahui, pigmen yang berbeda terletak di dalam kloroplas, yang paling dikenal adalah klorofil. Klorofil tipe a dapat ditemukan dalam kloroplas yang dimiliki sel alga jenis ini, serta karotenoid dan pigmen aksesori lainnya seperti xantofil, fikoeritrin, dan fikosianin.

Warna kemerahan khas ganggang ini disebabkan oleh fakta bahwa hijau klorofil ditutupi oleh fikoeritrin dan fikosianin, karena pigmen ini menyerap cahaya biru, yang memiliki penetrasi lebih besar dalam air.

Zat cadangan

Sel-sel ganggang ini menyimpan zat yang dikenal sebagai pati floridian, yang unik dan eksklusif untuk anggota filum Rodhophyta.

Karbohidrat ini adalah produk dari proses fotosintesis dan tetap disimpan dalam sel Anda. Penyimpanan terjadi dalam granula yang tersusun dalam sitoplasma, di sekitar kloroplas.

Mobilitas

Rhodhophytas adalah organisme sessile dan tidak bergerak. Mereka tidak menghadirkan flagela di salah satu fase siklus hidup mereka.

Habitat

Sebagian besar spesies alga merah ditemukan di ekosistem laut. Namun, ada beberapa keunikan ekosistem air tawar. Mereka sangat melimpah di perairan hangat dan beriklim sedang.

Ada spesies yang memiliki kemampuan mengikat kalsium karbonat, yang menjadikannya anggota penting terumbu karang.

Nutrisi

Anggota filum Rodhophyta adalah autotrof. Ini berarti bahwa mereka mampu mensintesis nutrisi mereka sendiri, khususnya melalui proses fotosintesis .

Alga merah melakukan fotosintesis oksigen, di mana air adalah donor elektron utama, sehingga melepaskan oksigen sebagai produk sampingan. Jenis fotosintesis ini terdiri dari dua tahap yang dibedakan dengan baik: fotokimia dan biosintetik.

Tahap fotokimia

Substrat yang diperlukan untuk fase ini berlangsung adalah air, ADP (Adenosin difosfat) dan NADP (Nicotinamin difosfat). Selama tahap ini hal pertama yang terjadi adalah penyerapan sinar matahari oleh molekul klorofil.

Produk energi yang dilepaskan di sana, molekul air dipisahkan, oksigen dilepaskan. Ia juga menyumbangkan 2 e – yang setelah melewati rantai transpor elektron menghasilkan NADPH + H + .

Tahap biosintetik

Substrat yang diperlukan untuk terjadinya tahap ini adalah: karbon dioksida (CO2), ATP dan NADPH. Ini juga dikenal sebagai Siklus Calvim atau Siklus Pentosa.

Ini adalah proses siklis yang memasukkan CO2, serta ATP dan NADP yang diperoleh dari tahap phosotynthetic. Dalam siklus ini, melalui serangkaian reaksi, zat cadangan ganggang merah, pati floridian, NADP + dan ADP dihasilkan .

Reproduksi

Ganggang merah memiliki dua jenis reproduksi: aseksual dan seksual . Mengenai reproduksi aseksual, dapat melalui dua proses: sporulasi atau fragmentasi thallus.

Reproduksi aseksual

Dalam kasus sporulasi, monospora diproduksi di setiap sel cabang tertentu. Setiap spora mampu menciptakan makhluk hidup baru.

Demikian juga, pada alga yang bereproduksi secara aseksual dengan fragmentasi thallus (tubuh alga), sebagian alga dipisahkan dari tubuhnya dan dari sini organisme dewasa yang berfungsi penuh dapat dihasilkan.

Reproduksi aseksual adalah proses di mana orang tua menghasilkan keturunan persis seperti dia, dari sudut pandang fisik dan genetik.

Reproduksi seksual

Reproduksi seksual terjadi melalui proses yang dikenal sebagai oogami. Ini terdiri dari pembuahan gamet betina yang tidak bergerak, oleh gamet jantan yang mobile.

Seperti yang dapat diharapkan, karena ini adalah proses reproduksi seksual, pertukaran materi genetik antara kedua gamet terjadi.

Gamet betina Rodhophytas berukuran besar dan tidak bergerak, sedangkan gamet jantan berukuran kecil dan bergerak terbawa arus air, karena tidak memiliki flagel.

Gamet jantan, yang dikenal sebagai spermatium, mencapai gametangium betina dan membuahinya. Ia memiliki filamen reseptor gamet jantan yang disebut trichogyny.

Lingkaran kehidupan

Untuk memahami siklus hidup alga merah (salah satu yang paling kompleks di alam), perlu diketahui dan dipahami dua istilah:

  • Gametofit: itu adalah generasi seksual haploid (dengan setengah beban genetik spesies)
  • Sporofit: itu adalah fase diploid (dengan beban genetik lengkap spesies) multiseluler ganggang dan tanaman yang memiliki siklus dengan generasi bergantian.

Setelah ini ditetapkan, dapat dikatakan bahwa Rodhophytas dapat memiliki dua jenis siklus biologis: digenetik dan trigenetik. Hal ini tergantung pada kompleksitas spesies.

Siklus pencernaan

Ini disajikan, misalnya, oleh spesies Phophyra linearis , sejenis ganggang merah. Dalam siklus jenis ini, ada dua generasi yang terjadi: gametofit dan sporofit. Yang pertama adalah yang dominan.

Gametofit menghasilkan gamet, betina dan jantan. Ketika pembuahan terjadi, sporofit dihasilkan. Ini pada gilirannya akan menghasilkan spora dari mana, pada waktunya, gametofit baru akan berkecambah.

Penting untuk memperjelas bahwa gametofit dan spora adalah haploid, sedangkan sporofit adalah struktur diploid.

Siklus trigenetik

Dalam jenis siklus ini ada tiga generasi: karposporofit, tetraspora, dan gametofit. Karkosporofit adalah diploid dan tetraspora dan gametofit adalah haploid.

Tetrasporofit, melalui proses meiosis, menghasilkan spora, yang dikelompokkan empat per empat (tetraspora). Setiap spora menghasilkan gametofit.

Seperti yang diharapkan, setiap gametofit menghasilkan gamet betina yang tidak bergerak dan gamet jantan yang bergerak. Ini dilepaskan, sementara betina tetap di gametofit.

Siklus hidup alga merah (Chondrus crispus). Sumber: Chondrus di en.wikipedia [GFDL (http://www.gnu.org/copyleft/fdl.html) atau CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)] , dari Wikimedia Commons

Setelah pembuahan terjadi, zigot diploid dihasilkan, yang dikenal sebagai carposporophyte, yang berkembang pada gametofit betina. Struktur ini menghasilkan spora yang dikenal sebagai kaskospora, yang berkecambah dan berasal dari generasi pertama siklus, tetrasporofit.

Kegunaan

Alga merah telah digunakan oleh manusia selama ratusan tahun, karena banyak manfaat dan kegunaan yang dimilikinya.

Mereka adalah sumber agar

Agar adalah zat agar-agar yang digunakan di berbagai bidang. Dalam mikrobiologi digunakan sebagai media kultur, di bidang gastronomi sebagai agen pembentuk gel dan dalam biologi molekuler digunakan dalam proses elektroforesis gel agarosa dan kromatografi eksklusi molekuler.

Ganggang merah mengandung banyak lendir. Ini adalah dasar untuk produksi agar-agar.

Proses untuk mendapatkan agar-agar ini cukup sederhana. Pertama-tama, mereka harus dijemur di bawah sinar matahari . Selanjutnya direndam dalam air panas dengan sedikit larutan basa. Kemudian mereka dicuci dengan sangat baik dengan air dingin dan asam sulfat ditambahkan untuk membuat mereka kehilangan alkalinitas dan natrium hipoklorit untuk memutihkannya.

Mereka dimasak selama dua jam, di mana produk diekstraksi. Ini mengalami proses penyaringan. Setelah filtrat diperoleh, dilakukan proses pembentuk gel, mendinginkannya pada suhu yang berbeda. Kemudian ditekan dan dikeringkan menggunakan udara panas. Terakhir digiling dan diayak untuk dikemas.

Keuntungan sehat

Ganggang merah merupakan sumber berbagai senyawa yang sangat berguna dalam industri farmasi.

Pertama-tama, mereka adalah sumber yodium yang diakui. Ini adalah unsur yang telah digunakan selama bertahun-tahun untuk mengobati kondisi kelenjar tiroid seperti gondok.

Demikian pula, ganggang merah telah membuktikan efek antioksidan dan antivirus. Pertama, mereka mampu mengurangi efek negatif radikal bebas dalam sel, selain merangsang produksi interferon untuk melawan agen virus yang masuk ke dalam tubuh.

Studi terbaru menunjukkan bahwa ganggang merah memiliki tingkat partisipasi tertentu dalam memblokir enzim yang mengintervensi proses hipertensi arteri, sehingga berhasil mengendalikan patologi ini.

Demikian juga, ganggang merah kaya akan kalsium dan vitamin K. Kalsium adalah suplemen penting dalam pencegahan patologi yang mempengaruhi lebih banyak orang setiap hari: osteoporosis. Vitamin K memiliki sifat penting yang berkaitan dengan proses pembekuan darah dan dengan demikian mencegah pendarahan.

Industri kosmetik

Ganggang merah banyak digunakan dalam industri kosmetik karena komponennya dan potensi manfaatnya.

Misalnya, alga dari spesies Chondrus crispus digunakan dalam produksi produk pelembab, pelindung, dan emolien. Demikian pula, spesies lain, Gracilaria verrucosa, sangat kaya akan agar-agar, yang digunakan dalam produksi berbagai produk kecantikan.

Demikian pula, Asparagopsis armata , spesies ganggang merah lainnya, banyak digunakan dalam produksi produk pelembab dan regenerasi, serta produk untuk kulit sensitif dan produk untuk anak-anak.

Referensi

  1. Adl, SM dkk. 2012. Revisi klasifikasi eukariota. Jurnal Mikrobiologi Eukariotik, 59 (5), 429-514
  2. Air Tawar, W. (2009). Rhodophyta. Alga merah. Diperoleh dari: tolweb.org/Rhodophyta
  3. Mouritsen, O. (2013). Ilmu rumput laut merah. Diperoleh dari: americanscientist.org/article/the-science-of-seaweeds.
  4. Quitral, V., Morales, C., Sepúlveda, M. dan Shwartz M. (2012). Kandungan gizi dan kesehatan rumput laut serta potensinya sebagai bahan fungsional. Majalah nutrisi Chili. 39 (4). 196-202
  5. Souza B, Cerqueira MA, Martins JT, Quintas MAC, Ferreira AC, Teixeira JA, Vicente AA. Potensi antioksidan dari dua rumput laut merah dari pantai Brasil. J Agric Food Chem 2011; 59: 5589-94.
  6. Yoon, Hwan Su, KM Müller, RG Sheath, FD Ott, dan D. Bhattacharya. (2006). Mendefinisikan garis keturunan utama ganggang merah (Rhodophyta). J. Phykol. 42: 482-492