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Storicamente le alghe erano raggruppate con le piante, ma la tassonomia moderna le colloca nel Regno Protista come membro della classe delle Phaeophyceae (alghe brune). Sebbene condivida l'aspetto di una pianta, la biologia delle alghe differisce nettamente:sono prive di vere radici, hanno una diversa composizione dei pigmenti e si riproducono tramite spore e gameti anziché tramite semi.
Sebbene molti protisti siano unicellulari, le alghe sono un grande organismo multicellulare. Il suo corpo è organizzato in tessuti distinti:midollo centrale, corteccia e meristoderma, ciascuno con funzioni specializzate. Kelp immagazzina i carboidrati nella laminarina, un polisaccaride che può essere fermentato in biocarburante o nutraceutici.
La riproduzione nelle alghe è versatile:la maggior parte delle specie alterna un gametofito aploide e uno sporofito diploide e la frammentazione asessuata può generare rapidamente nuovi individui. Alcune singole cellule raggiungono fino a 1 cm di diametro, facilitando la rapida crescita e la sintesi proteica.
Le cellule di alghe sono racchiuse in pareti ricche di cellulosa. Uno strato esterno di algina, un polimero gelatinoso ed elastico, garantisce integrità strutturale e ritenzione idrica. L'algina è ampiamente utilizzata nell'industria alimentare come addensante e stabilizzante.
Le alghe brune prendono il nome dalla fucoxantina, un pigmento che maschera la clorofilla. L'alga si attacca ai substrati tramite un dispositivo di fissaggio, quindi estende un gambo e una o più lame per la fotosintesi. Le lame sono mantenute vicine alla superficie dalle pneumatocisti, vesciche piene di gas che danno il nome a specie come l'alga marina. Le pneumocisti possono espandersi fino a 15 cm.
Le lame sono annuali; muoiono e cadono, mentre il gambo persiste anno dopo anno. Le alghe fresche emettono bromofenoli, conferendogli un distinto aroma di aria marina; quando marcisce viene rilasciato metilmercaptano solforoso.
Sono state descritte oltre 2.000 specie di alghe brune. Gli esempi includono:
L'alga kelp è un concentrato di nutrienti, contenente calcio, fosforo, ferro, potassio e una serie di vitamine. Il contenuto di ferro supera quello degli spinaci. I minerali in tracce includono rame, manganese, zinco, selenio, cromo e altri. La laminarin può essere fermentata in bioetanolo, posizionando le alghe come un candidato per l'energia rinnovabile.
