클래스카드 | 조류학

Saxitoxin 계열

적조의 대표 독성물질. 와편모조류, like 복어독

Okadaic acid 계열

홍합. 와편모조류-Dinophysis, 소화계통 장애

brevetoxin 계열

플로리다, 멕시코. 와편모조류, 신경독

Domoic acid

Pseudonitzschia 속의 종들. 기억살실성 패독류

ciguatoxin

구토, 설사, 무감각. 와편모충류(와편모조류)

역사에 조류 첫 등장

삼국사기 161. (157)

적조, 유독성 조류 제어방안(7)개

천적법, 약품살포법, 초음파법, 오존처리법, 여과-침강법, 황토살포법, biocontrol법

역먹이사슬종

Pfiesteria. 신경독분비, 소화액, 어류소화.

역먹이사슬종 발견자

Lois Ann Pfester

지구 나이와 최초의 조류 출현시기

46억년, 30억년 전.

조류의 8문(+1)

1.남조식물문[Cyanophyta], 2.홍조식물문[Rhodophyta], 3.녹조식물문[Chlorophyta], 4.황색조식물문[Chromophyta], 5.착편모조식물문[Haptophyta], 6.와편모조식물문[Dinophyta], 7.은편모조식물문[Cryptophyta], 8.유글레나식물문[Euglenophyta] (+클로라라크니오조식물문 Chlorarachniophyta)

조류의 두 가지 분류

1.원핵조류(Prokaryotic algae): 남조식물문->남조강, 원녹조류
2. 진핵조류(Eukaryotic algae): 나머지들

진핵조류 분류 2.

1.엽록체 막 2개: 홍조, 녹조식물문
2. 엽록체 막 3개 이상: 황색조, 착편모, 와편모, 은편모, 유글레나, 클로라라크니오조.

조류 분류의 어미들

문-phyta, 강-phyceae, 목-ales, 과-aceae, 속종-다양s.

조류의 광합성 특징 4개

1. CCMs(탄소고정메커니즘), 2.엽록소 세 개, 3.주광성, 4.빛 보호

조류의 엽록소

1)Chlorophylls: a,b,c. 녹색. 2)Carotenoids: 갈, 노, 빨. 3)Phycobilins: +protein = phycobiliprotein.

phycobilin 2개, 있어야 하는 이유

phycoerythrobilin-빨강, phycocyanobilin-파랑.
심해의 조류는 긴 파장의 빛(500~650)을 흡수해야 한다 -> 그게 가능한 색소 = phycobilins.

빛 보호

energy dissipation(에너지 배출)= Xanthophyll cycle.

조류의 특징 3개

1.광합성, 2.저장 탄수화물, 3.다양한 세포 구조.

조류의 저장탄수화물 2가지 타입

1) 알파-1,4-linked glucans: starch, 전분, 녹조류
2) 베타-1,3-linked glucans: laminarin(갈조류), chrysolaminarin, paramylon.

원핵조류 세포 구조 특징 4

Cyanobacteria. 핵-엽록체-미토 없음, 틸라코이드 막 안에 Chlorophylls&carotenoids, 막 표면에 phycopiliprotein

진핵조류 세포 구조 특징 5, 6-4

편모, 크거나 하나인 엽록체, 주광성, 수축성 공포-삼투조절, 포자형태
여러 모양-colony(군집), filament(사상체), blade(엽상체), cylinder(관상체).

조류의 편모 영어, 수, 위치, 크기

Flagella. monokont, dikont, sephanokont
acrokont(꼭데기), pleurokont(옆구리). isokont(같은크기), heterokont(다른크기)

조류의 계통발생적 특징3.

1. 핵산의 서열을 통해 비교(SSU RNA사용), 2.공통조상아님. 3.어떤 조류는 육상생물과 더욱 가까움-> 내부공생, 수평유전자전이

조류의 형태학적 특징 갯수(원, 진)

1)원핵: unicell, colony, filament
2)진핵: 7가지

조류-진핵의 특징 7가지 (1~3)

1) flagellated solitary cells: 원시형. 여기서 다른 형 파생
2) colonies of flagellated cells: 세포간의 직접, 점액물질 결합. 편모있음
3) palmelloid aggregations: 편모 소실, 점액물질에 싸인 형태

조류-진핵의 특징 7가지 (4~7)

4) nonflagellated cells and colonies: 단독, 집합, 정수군체
5) amoeboid or rhizopodial cells: 아메바 형
6) filaments: branched, unbranched, pseudoparenchymatous(가짜엽상체)
7) parenchymatous: 엽상체, 관상체 - 고등식물형

조류의 생태학적 기능 4

먹이사슬 생산자, 질소 고정, CO2 제거, 물질순환

인간-조류의 부정적효과 5

적조-녹조, 호수 변색, 물 흐름 방해, 미끄러움, 선박 훼손

인간-조류 긍정적효과 5

규조토, 영양분, 건강식품, 생물실험, 연료

남세균 특징 4

35억년 전 출현, 최초의 조류. 박테리아와 가까움. 남세균과 원녹조류로 나뉨

남세균과 원녹조류 엽록체 특징

남세균의 색소: Chlorophyll a, phycopiliprotein.
원녹조류: Chl a,b, (c).

남세균의 구조4, 보조색소 단계 4.

세포막, 세포벽(펩티도글리칸), 외피(coat). 가스포 있음.
보조색소-PE(PEC) -> phycocyanin -> APC -> Chl a

Cyanophyta 강, 목5

Cyanophyceae -> Chroococcales(소구체목), Chamaesiphonales(곤봉남색말목), Oscillatoriales(흔들말목), Nostocales(구슬말목), Stigonematales(가죽실말목)

사상남조의 특수세포1-4, 2-6.

1) Akinetes: 휴면세포. 이질세포 옆에서 분화, 생장, 빈 껍질만 남기고 탈락.
2) Heterocysts: 이질세포. 질소고정 특수화세포. N2->NH4+. 피코빌린 소실. 광합성x. 무산소

원녹조류 특징 3

Prochlorophytes. 1975 Ralph Lewin 발견, Phycobilins 대신 Chl a,b

남세균의 생태 7

1) 해양, 담수 등 널리 분포, 2) 광합성-고대지구에 산소생성, 3) 질소고정, 4) 생존력, 5)걷껍질에 탄산칼슘, 6) 부유, 7) bloom 형성.

남세균의 적응력 5

고온온천, 남극 얼음, 고염, 고알칼리, 무산소.

남세균의 4초(?) 유명한 애들 넷

Anabaena, Aphanizomenon, Microcystis, Oscillatoria.

남조류의 공생

Glaucophytes(단세포 진핵)은 cyanelles(공생남조류) 함유, 분리하면 생존 불가.
엽록체 공생의 중간단계형으로 추측.

엽록체의 발달 가설 2개, 증거 6

1) 세포 내막발달가설: 세포의 내막이 소기관으로 발달했다
2) 공생가설: 타가영양세포가 남세균을 체내로 유입
-증거: 2중막(남세균+숙주세포), 70s 리보솜, 원형 DNA, 히스톤x. 자체DNA, 염기서열이 남세균과 비슷.

녹조류의 조상

Cyanobacteria. Prochlorophytes 아님.

남세균의 독소 4

Anabaena-Anatoxin(근육자극, 마비). Microcystis-Microcystin(간독소. LD=0.025mg/kg)
Nodularia-Nodularin(간독소). Lyngbya-Lyngbyatoxin(피부염, 물옴)

녹조류 특징 6

1) 광합성 색소: Chl a,b (carotenoid), 2)엽록체 막 2개:남세균의 내부공생. 3)탄수화물-녹말 저장.
4)편모: smooth flagella, 5)Cell covering: 인피(가장 하등), 세포벽, 나출, 6)Pyrenoids함유

Pyrenoid 특징2

단백질 소체. CCM의 운용과 연관.

녹조류 강 4개

담녹조강[Prasinophyceae], 녹조강[Chlorophyceae], 갈파래강[Ulvophyceae], 윤조강[Charophyceae]

기저체(편모 뿌리) 방향성

CW(1-7), Opposite(정반대), CCW(11-5), Parallel(평행)

미세소관 뿌리 배열

십자형 배열: X-2-X-2 배열. Chloro-, Ulvophyceae
Charophyceae: 2미세소관뿌리(하나의 넓은 뿌리와 하나의 소수뿌리)

세포분열에서 차이

Closed spindle: 핵막이 완전히 파괴되지 않고 유사분열(Chloro, Ulvophyceae)
Open spindle: Charophyceae

분열 시 외벽 종류 3개

1) 반입, 2) 경막형성체, 3) 조판(녹조강)

담녹조강 특징 3, 하위 종류 4

가장 원시, 대부분 단세포성, 탄수화물 인피 세포벽.
1)Ostreococcus, 2)Pterosperma, 3)Nephroselmis, 4)Pyramimonas.

녹조강 특징 2, 목 6개

1)다양한 형태-편모 단세포, 편모 군체, 비편모 군체, 사상채. 2)생활사-단상체(배우자형성).
3)목: Volvoclaes, Tetrasporales, Chlorococcales, Microsporales, Chaetophorales, Oedogoniales

녹조강 목 특징

Volvo: 편모성 세포, 군체. Tetraspor: 팔멜라형, 비운동성편모, 수축포, 기저체, 안점. Chlorococca: 비편모성세포, 수축포없음. Microsporales: 연락없는 비분지사상체, Chaetophorales: 연락있는 이형사상체, Oedogoniales: 사상체, 고리 있는 세포분열, 관편모성 배우자

Volvocales 특징9

편모 2개, 당단백질 세포벽, CW, X-2-X-2, 큰 엽록체 한개, 양성광주성, 수축포, 유성생식 종류 3, 단상체.

Volvocales의 유성생식 3

isogamy: 두 배우자 크기 같음. anisogamy: 크기 다름, Oogamy: sperm과 egg.

Volocales - isogamy 특징 3, 과정 5, 특이 1

편모 끝의 Agglutinin(당단백질)이 인식. 배우자에는 (+), (-) 존재, 이형끼리 접합.
접합 -> 세포 내 c-AMT 활성 -> 세포막이 접합 독촉 -> 수정관-microvillus 생성 -> 핵 결합
(-)배우자의 핵만 (+)배우자로 이동 = (+)배우자만 엽록체 전달

Volocales-편모성 세포군체 1, 형성2

무성생식 딸세포가 그대로 유지.
형성: 1)무성생식에 의한 세포분열, 이때 세포 수 결정(2의 n승), 2)편모가 외측으로 정렬(inversion). 정렬 이전은 plakea

Volocales-편모성 세포군체 종들 5, 각 특징4

1)Gonium: 4~32, 극x, 생식세포x, 동형접합. 2)Pandorina: 4~32, 극o, 생식세포x, 동형접
3)Eudorina: 16~64, 극o, 생식세포x, 이형접. 4)Pleodorina: 32~128, 극o, 생식세o, 이형/난접
5)Volvox: 500~50,000, 극o, 생식세o, 난접합

팔멜라형 집합체(Tetrasporales) 특징2, 형태2

팔멜라형(손바닥), 편모 없음.
1) Tetraspora: 4세포가 평면으로 배열, 2) Gloeocystis: 4세포가 구형으로 배열

Clorococcales 특징 10

비편모성 세포, 집합, 군체. 담수-육상. 편모x, 안점x, 수축포x, 기저체x. 다양한 기원
엽록체 1, 반수체 핵, 무성: 편모 있거나 없, 유성: 부동성 포자.

Microsporales 특징 5

비분지 사상녹조. 세포 간 연결x, 1핵 1엽록체. H형 벽간물질(셀룰로오스), 세포분열 시 벽 사이에 벽 형성.

Chaetophorales 특징 5

분지성 사상녹조. 포복성가지(세포 짧음, 바닥 기어), 직립성가지(다양, 수면-광합성), 세포 연결
생식: 4편모성 유주자(해엄치는세포)

Oedogoniales 특징 2, 무성생식 2, 유성생식 6(단계)

특수화된 사상녹조. 독특한 세포 형성-관편모, cap. 무성생식: 세포당 한개의 관편모-유주자. 유성생식: 장정세포(정자), Oogonia(난자) 생성, 접합, 휴면, 감수분열, 발아.

Oedogoniales 유성생식

1) Mac androus: 장정세포가 다른 세포의 난자와 접합
2) Nann androus: 정자가 마디의 가지에서 생겨나 바로 옆의 난자에 붙음

녹조강 생태5

1)부유성: volvocales, chlorococcales. 2)부착성: holdfast, 침수, 유연한 사상체. 3)육상생종: LRGTs, 구형, 두꺼운 세포벽. 4)공생종: Trebouxia(조류)와 Cladonia(균류) 공생-British soldier(머리가 조류). Zoochlorella(동물공생조류) 5)Prototheca: 피부병 유발

조류의 군집 형성 조건

포식자 없을 때: 단일세포.
포식자 있을 때 or 포식자의 추출물: 군집 형성 -> 먹기 힘듬. 부유

녹조강의 상업적 가치

1) Dunaliella: 고염분, 고광도, 강산성에서도 생육. 베타 Carotene 생성.
2) Chlorella: 미래 음식, 우주선.

갈파래강 특징 5

Ulvophyceae. 얕은 바다, 바닥에 고착 생육(holdfast), 복상체, 단복상체(동형, 이형), 휴면기x

갈파래강 주요 목 8

Ulvotrichales, Ulvales, Cladophorales, Caulerpales, Dasycladales, Trentepohliales

Ulotrichales 특징3, 번식방법 3

사상녹조류, 비분지성, 매생이. 번식) 영양번식: 사지절단, 무성생식: 유주자&부동포자
유성생식: 2편모 배우자 -> 접합 -> codiolum(세대교번 시작) -> 감수분열, 4편모유주자

Ulvales 특징 5

갈파래목, 1,2겹 세포가 엽체. 모든 세포가 생식 가능, 세포간연락x, 동형세대교번

Cladophorales 특징 5

관상 녹조류, 다세포, 다핵체, holdfast, 동형세대교번

Caulerpales 특징3

관상녹조류, 단세포다핵체, 이형세대교번(Derbesia)

Dasycladales 특징 3

관상녹조류, 단세포엽체, 다양한 구조

갈파래강 생태 5

1) 대부분 해산성, 바닥에 부착(holdfast), 2) 광합성능력, 생장력, 적응력 높음, 포식자에 약함 -> 일부 종은 탄산칼슘 껍질. 3) 염분적응령 높음 -> 기수, 해안호 등에 서식. 4) 배 등으로 전세계에 퍼짐, 5) 일부 동양에서 식용

윤조강 특징 6

Charophyceae. 안점x편모, 단세포~복잡사상체, open spindle, 세포판-만입, 선태-관속식물과 가장 유사 -> 조상

윤조강 목 (4)

Klebsormidiales, Coleochaetales, Charales, Zygnematales.

Klebsormidium 특징2

Ulothrix형-초록실. holdfast없음

Coleochaete 특징 4, 진화성 5

대형조류, 세포판형성분열. 무성생식-1세포1유주자, 유성생식-Oogamy,접합자보호막,휴면,발아,
진화성: 사상->엽상, 세포판형성분열, 1세포1유주자, 우가미, 접합자보호막

Charales 특징 8

윤조목. 가장 복잡, 발달. 윤생, 탄산칼슘 축적, 영양번식, Oogamy, 월동 후 감수분열
발아-원사체-배우자

Zygnematales 특징 3, 형태2

벌해캅목. 편모x, 접합으로 번식
1) 사상형, 2) 단세포형

사상형 Zygnematales 특징 4, 엽록체 형태 분류3

가근o, 엽록체의 형태로 분류-i) Spirogyra:나선형 엽록체, ii) Zygnema: 별모양, 한쌍, iii) Mougeotia: 1개의 판상 엽록체. 빛에 반응-회전.
세포분열-성장, 영양번식, 유성생식-접합

녹조류 단일세포 형태 대표 7개

1) Cup-shaped, 2) Napkin ring-shaped, 3) asteroidal(별 모양), 4) axial platelike(축-판떼기), 5) ribbonlike(리본, 나선), 6) reticulate(netlike, 망), 7) multiple discoid plastide(다중원반)

유성생식-접합 5단계, 시사점1

두 세포 연결하는 접합관 형성, 각 세포 원형질체가 아메바형 배우자로 분화, 한쪽 배우자가 다른 쪽으로 넘어감, 접합자 형성-벽, 휴면, 감수분열 후 발아
'접합'은 육상에서의 유성생식방법->육지에서 다시 수중으로?

단세포(Desmid)형 Zygnematales 2

낭피성 물먼지말-사상체랑 비슷,
판피성 물먼지말-더 진화, 적도면 협착, 반세포 두개

윤조강의 진화2

녹조류는 엽록소, 녹말등이 관속식물과 계통적으로 가장 유사
윤조식물이 녹조류 중 격막형성체, 편모구조, 효소 등에서 가장 진화

윤조가 육상식물의 조상으로 추측되는 증거3

1) tuf A 유전자가 엽록체가 아닌 핵에 위치(다른 조류들은 엽록소에)
2) 벽물질이 sporopollenin, lignin. (다른 조류는 셀룰로오스)
3) 유사한 introns.

지중해의 문제 조류

Caulerpa taxifolia. 모나코 해양박물관에서 유출, 지중해 전 역에 퍼짐

Caulerpa taxifolia 문제되는 특징 3

1) 매우 활발한 생장, 2) 무성생식,유성생식,광합성 3) 독성-초식천적x

침입종 퇴치 성공사례 2, 방법3

2000년 캘리포니아 Caulerpa, 2002 Monster of the lagoon
방법: 1) 직접제거, 2) 시민교육-안내책자, 3) 법적접근-개인 채집,거래 벌금