Fiziologija algi ili fikofiziologija je oblast opšte algologije koja proučava životne procese organizma i njihove unutrašnje i spoljašnje uslove, funkciju delova organizma i međusobnu vezu funkcija. Naziv fiziologije potiče od grčkih reči fizis (priroda) i logos (nauka). Naziv fiziologije nekada je označavao sve nauke o prirodi, dok danas označava biološku nauku koja istražuje suštinu ili bit živih bića, a to su funkcije.Ova oblast algologije se poslednjih decenija intenzivno razvijala zahvaljujući, pre svega, razvoju biohemije, biofizike, molekularne biologije i primeni savremenih metoda istraživanja. Od oblasti algologije koja je ranije, pretežno, samo opisivala spoljašnje manifestacije životnih procesa algi ili ih tumačila raznim hipotezama razvila se algološka disciplina koja je u stanju da objasni i najsloženije životne pojave algi. Fiziologija algi proučava funkciju ćelijskih komponenti, osnovne zakonomernost ishrane algi, fotosintezu, promet vode, mineralnu ishranu, disanje, rastenje i razviće algi, kao i odnos algi prema biotičkim i abiotičkim faktorima.
PIGMENTI ALGI
Fotosinteza se odvija samo u prisustvu određenih pigmenata među kojima se kao osnovni javljaju pigmenti iz grupe hlorofila. Pored hlorofila većina algi ima i pomoćne pigmente. Svi pigmenti se nalaze u hromoplastima. Pigmenti su značajan faktor pri klasifikaciji algi, a može se reći da je u starijim klasifikacijama bio i osnovni. U hromoplastima algi se nalaze tri grupe pigmenata: hlorofili, karotenoidi i fikobilini.
Hlorofili: Kod algi se sreću četiri tipa hlorofila koji su označeni slovima a, b, c i d. Hlorofil a se nalazi kod svih algi i biljaka. Predstavnici razdela Cyanoprocaryota i Glaucophyta u svojim ćelijama poseduju samo hlorofil a, dok sve ostale alge imaju pored ovog hlorofila i neki drugi.
Karotenoidi: Ovi pigmenti su deo kategorije izoprenoida ili poliizoprenskih materija. Kao osnova njihove građe može se smatrati izopren. Karotenoidi su redovni sastojci svih predstavnika životinjskog carstva. Za njih je karakteristično da ih životinje ne mogu sintetisati i da su stoga upućene na alge i biljke. Karotenoidi imaju žutu, narandžastu ili crvenu boju. Boja karotenoida slabi posle njihove oksidacije. Redukcija karotenoida je vezivanje vodonika na mestima dvostrukih veza. Dvostruke veze u karotenoidima mogu biti konjugovane.
Fikobilini: Ovo su pigmenti koji se sreću samo kod algi u kojima imaju pomoćnu ulogu koja se sastoji u absorbovanju onog dela svetlosne energije (500-600 nm) koju ne absorbuju hlorofili. Ovu energiju fikobilini predaju hlorofilima. U ovoj osobini fikobilina je njihova najvažnija biološka uloga jer u uslovima manje ili veće zasene (na staništima van vode) ili u uslovima smanjenog intenziteta i kvalitativno izmenjene svetlosti (dublji slojevi vode) organizmi koji ih poseduju mogu da se razvijaju. Njihove hromoforne grupe su tetrapiroli koji su povezani u otvoreni lanac, tj. ne obrazuju prsten kao hlorofili. Oni nemaju ni atom metala u molekulu, ali obrazuju kompleks sa belančevinama sa kojima je vezana hromoforna grupa fikobilina. Fikobilini apsorbuju zelenu i žutu svetlost.
Boja algi: Od kvantitativnog i kvalitativnog sastava pigmenata u ćelijama algi zavisi njihova boja. Alge su zelene boje ukoliko hlorofili nisu maskirani pomoćnim pigmentima. Zavisno od toga koji pigmenti maskiraju hlorofile i u kojim odnosima, boja algi može da bude svetložuta, pa sve do skoro potpuno crna. Boja algi ne zavisi samo od sastava i količine pigmenata koji se u njima nalaze već i od svetlosnih uslova pod kojima se razvijaju. U vodenoj sredini, sa porastom dubine opada svetlosni intenzitet, ali se menja i kvalitet svetlosti, jer se voda ponaša kao selektivni optički filter. Voda, u zavisnosti od upadnog ugla svetlosti i dubine, zrake određenog talasnog područja propušta, dok druge apsorbuje. Crveni deo spektra se gotovo u potpunosti apsorbuje u gornjim slojevima vode, dok zeleni i žuti deo prodire u dublje slojeve. Alge imaju sposobnost hromatske adaptacije, a to znači da mogu da menjaju boju pod uticajem promene spektralnog sastava svetlosti, na račun povećanja količine pigmenata koji imaju komplementarnu boju boji svetlosnih zrakova kojima su osvetljene.
ISHRANA ALGI
Alge se odlikuju velikom raznovrsnošću u pogledu načina ishrane i mogu da se prilagođavaju promenama u spoljašnjoj sredini što im omogućava široko rasprostranjenje i naseljavanje različitih ekoloških niša.Način ishrane algi bismo mogli da grupišemo u tri osnovna tipa (načina): autotrofna (holofitska), miksotrofna i heterotrofna ishrana.
Autotrofna ishrana: Ovaj tip ishrane je primaran i zastupljen je kod najvećeg broja savremenih predstavnika. Autotrofno se hrane alge koje u ćelijama poseduju jedan ili više hlorofila.
Miksotrofna ishrana: Autotrofne alge koje pri normalnim ili izmenjenim uslovima koriste iz okolne sredine organske supstance za rast i razviće pripadaju miksotrofnim organizmima (lat. mixum - smeša i gr. trophe - hrana). Ove alge uzimaju organske materije iz spoljašnje sredine putem pinocitoze (saprozojski), odnosno uzimanjem rastvorene organske materije, a ne aktivnim hvatanjem plena. Miksotrofija se javlja kao prirodna osobina mnogih predstavnika algi. Upravo na sposobnosti algi da za svoje razviće koriste organske supstance iz spoljašnje sredine, bazira se njihov značaj u procesima biološkog prečišćavanja zagađenih voda.
Heterotrofna ishrana: Alge kojese hrane uzimajući/hvatajući plen iz spoljašnje sredine su malobrojne. U okviru heterotrofnih algi možemo razlikovati dve osnovne kategorije: saprozojske i holozojske heterotrofne alge. Prve se hrane uzimajući putem pinocitoze rastvorene hranljive materije iz spoljašnje sredine, dok druge aktivno hvataju (love) druge mikroorganizme iz spoljašnje sredine. Aktivno uzimanje hrane se obavlja organelama za kretanje. Hranljive vakuole se formiraju u endoplazmi. Hranljive vakuole su organele građene od hranljive čestice (plena) i omotača enzima, oko kojeg se formira opna, preko koje se svarena hrana predaje citoplazmi. Kruženjem hranljivih vakuola po endoplazmi odvija se varenje i transport hranljivih materija. Nesvareni ostaci se izbacuju na bilo kojim mestima površine tela.
KRETANJE ALGI
Sve savremene alge, izuzeva cijanoprokariota i crvenih algi imaju aktivno pokretne ćelije u vegetativnom stadijumu ili ih obrazuju pri razmnožavanju. Pojedine vrste planktonskih algi se odlikuju i pasivnim kretanjem, tj. uslovljeno je strujanjem vode u kojoj žive. Na osnovu podataka o razvoju algi zna se da su one postepeno gubile pokretljivost, da je došlo do nestajanja sistema bič-jedro i iščezavanja centriole. Na taj način, smatra se, nastala je tipična biljna ćelija. Kao organele (organoidi) za kretanje algi služe pseudopodije, bičevi, cilije ili rafa. Rafa se nalazi samo kod pojedinih predstavnika razdela Bacillatoriophyta. Većina vrsta ima samo jednu od ovih organela, dok pojedine imaju i pseudopodije i bičeve istovremeno. Aktivno pokretne alge se kreću pokretima koji se nazivaju taksije. Taksije su lokomotorni pokreti jednoćelijskih organizama pod uticajem neke draži. Smer kretanja organizma određuje intenzitet draži, pa se kretanje odvija u smeru dejstva draži (pozitivna taksija) ili u smeru suprotnom od dejstva draži (negativna taksija). Treba istaći da jedna draž može izazvati kako pozitivnu tako i negativnu reakciju, u zavisnosti od intenziteta same draži i prilagođenosti organizma. Tako se alga može kretati prema izvoru toplote, ali ako se toplota poveća preko određene granice, ona će se udaljavati od izvora toplote. Znači, sa promenom intenziteta draži, pozitivna taksija prelazi u negativnu.
