Chlamydomonas è un genere molto grande di flagellati unicellulari e mobili che si trovano in acqua stagnante e sul suolo umido, in acqua dolce, acqua di mare, e anche nella neve come “alghe della neve”. Le cellule hanno una parete glicoproteica (non di cellulosa, nonostante la frequente menzione nei vecchi libri di testo) e due flagelli uguali. Il nucleo è racchiuso in un cloroplasto a forma di coppa, che ha un unico grande pirenoide dove si forma l’amido dai prodotti fotosintetici. Due piccoli vacuoli contrattili, che hanno una funzione escretrice, si trovano vicino ai flagelli. C’è anche una macchia di pigmento rosso che è sensibile alla luce, permettendo alla cellula di nuotare verso la luce. C’è molta variazione nella riproduzione nelle diverse specie del genere, e studi recenti sulla sua flogogenesi suggeriscono che diversi generi sono coinvolti.

Ci sono due tipi di ciclo nella storia della vita: uno asessuato e uno sessuale. In genere, la riproduzione asessuale avviene per fissione (scissione in frammenti come la fissione nulceare), il protoplasto si divide per formare 4-8 zoospore simili al genitore. Nel ciclo sessuale, la privazione di composti azotati induce le cellule a formare isogameti, che si fondono a coppie, formando uno zigote; lo zigote perde i suoi flagelli e forma una parete spessa resistente alle condizioni avverse; quando le condizioni sono di nuovo favorevoli lo zigote subisce la meiosi per formare 4 zoospore aploidi.

La specie da laboratorio più utilizzata è Chlamydomonas reinhardtii, che può crescere su un semplice terreno di sali inorganici, utilizzando la luce per fornire energia. Possono anche crescere nel buio totale se viene fornita una fonte di carbonio alternativa, come l’acetato. Quando vengono private dei composti azotati, le cellule aploidi di tipi di accoppiamento opposti (di solito indicate come “più” e “meno” di solito si fondono per formare una zigospora diploide che forma una dura parete esterna che la protegge dalle condizioni ambientali avverse. Quando le condizioni migliorano (o quando lo scienziato ripristina i composti azotati nel terreno di coltura e fornisce luce e acqua), lo zigote diploide subisce la meiosi e rilascia quattro cellule aploidi che poi riprendono il ciclo di vita vegetativo.
Chlamydomonas è usato come sistema modello per la ricerca su molte domande fondamentali in biologia cellulare e molecolare come: come si muovono le cellule? Come rispondono agli stimoli ambientali come la luce? Come funziona la fotosintesi? Come riconoscono le cellule tra loro?

Le specie del genere sono diffuse in acqua dolce, anche se le specie marine sono molto meno comuni. Gli habitat includono il suolo, le piscine temporanee, i laghi eutrofici e lo scioglimento della neve (ad esempio, C. nivalis). Due specie marine (C. provasolii e C. hedleyi) si trovano solo in associazione simbiotica con foraminiferi.

*AlgaeBase include circa 250 specie di Chlamydomonas. C’è una descrizione completa del genere sul sito.

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