ABSTRACT Cell coverings can be observed in all major groups of organisms, which include animals, plants, fungi, protists and prokaryotes. They play a key role in assuring cell survival or adaptation to certain environmental conditions. Since the term algae refers to a polyphyletic and very artificial group, the cell coverings of these organisms are very diverse in molecular composition and with different arrangements. Differences have taxonomic value since they allow microalgae phyla or even minor taxonomic groups, such as classes, orders or families, to be distinguished. Understanding the structure of cell coverings is also fundamental for the use of microalgae to obtain products of commercial value. Despite its importance, the composition and architecture of microalgae coverings is still poorly understood, especially considering the great diversity of organisms. Diatom frustules are the most studied coverings due their uses in areas of bio- and nanotechnology. There is a lack of information about the cell wall, lorica, periplast, amphiesma and scales. This study is a review with the aim of synthesizing literature information on microalgae cell coverings to describe their compositions, arrangements, functions and industrial uses.

ABSTRACT Conservational studies of the threatened Atlantic Forest biome are frequently restricted to terrestrial ecosystems. We know little about the water bodies, specially considering that this biome covers the third largest system of lakes in Brazil. Some of these lakes are located inside the protected "Rio Doce State Park", but many others are found outside this reserve. These external lakes are seldom studied, but understanding their response to human activities is essential for the conservation and the protection of the lakes inside the Park. We evaluated the effects of degradation in a lake outside the Park, which shows a constant bloom of the toxic invasive cyanobacteria Cylindrospermopsis raciborskii. Phytoplankton, climate and physico-chemical variables were assessed from 2011 to 2013 to evaluate which were the major determinants of the lake dynamics. Despite the seasonal changes, the lake was always eutrophic, and cyanobacteria, transparency and nutrients were the major indicators of water characteristics. The lake seems to be nitrogen-limited and cyanobacteria were negatively correlated with nitrogen levels, since the constantly dominant C. raciborskii is a superior competitor for N. We suggest that the monitoring of nitrogen levels is fundamental to establish management strategies to avoid harmful algae blooms in this Atlantic Forest lake.

RESUMO No processo de urbanização, o aumento na proporção de superfícies impermeabilizadas e as mudanças no uso do solo são responsáveis por maiores volumes e velocidades do escoamento superficial, refletindo em uma maior capacidade de arraste e em um maior aporte de nutrientes nos corpos d'água receptores. O objetivo deste trabalho foi implementar uma ferramenta matemática capaz de reproduzir o impacto de mudanças na bacia hidrográfica sobre a dinâmica do fitoplâncton em um lago urbano. Neste artigo são apresentados o desenvolvimento e os resultados de um modelo integrado constituído de um modelo hidrológico, para simular vazões escoadas em uma bacia hidrográfica, e de um modelo hidrodinâmico e ecológico, para simular a biomassa fitoplanctônica em um corpo d'água urbano. A Lagoa da Pampulha (Belo Horizonte, Minas Gerais), escolhida como estudo de caso, foi intensamente monitorada, assim como sua bacia de drenagem, entre outubro de 2011 e junho de 2013. Os dados obtidos foram utilizados para calibrar e validar ambos os modelos. Os resultados obtidos com o modelo hidrológico mostraram-se coerentes com as medidas realizadas em campo (o coeficiente de Nash variou entre 0,70 e 0,88). O modelo da lagoa representou corretamente a evolução da comunidade fitoplanctônica (erro médio absoluto normalizado: 0,25-0,42 e o coeficiente de Pearson: 0,82-0,89; p<0,0001). O monitoramento e a modelagem da lagoa mostraram que a proliferação de cianobactérias é bastante perturbada pelas desestratificações térmicas que ocorrem na lagoa em virtude de eventos meteorológicos. A ferramenta de simulação desenvolvida possui potencial para avaliar diferentes cenários de mudança das condições climáticas e das características da bacia, podendo auxiliar na gestão dos corpos d'água situados em meio urbano.

ABSTRACT In urban areas the increasing imperviousness is responsible for rising runoff volume and speed, leading to a greater capacity to load nutrients and pollutants into reservoirs. In order to study the impacts of catchment changes on the phytoplankton dynamics in urban lakes, a modelling approach in which a hydrological model is connected to an ecological lake model is proposed for Lake Pampulha (Brazil). In this paper we present the methodology used to link both models. Lake Pampulha and its catchment area were intensively monitored between October 2011 and June 2013 in order to provide data for the calibration and validation of both models. The results of the hydrologic model showed good agreement with the in situ measurements, and the Nash coefficient ranged from 0.70 to 0.88. The lake ecological model have successfully represented the cyanobacteria dynamics (normalized mean average error: 0.25-0.42, Pearson coefficient: 0.82-0.89, p<0.0001). Monitoring and modelling showed that cyanobacteria blooms are quite disturbed by water column mixing caused by rain events. The mathematical tool developed here can be used to assess different scenarios of climate changes or catchment area changes and can be very helpful for the management of urban water resources.

Durante os eventos fotossintéticos, a energia absorvida que não é usada em reações fotoquímicas pode ser dissipada como fluorescência. Sua medida fornece importantes informações acerca das condições fisiológicas dos organismos, sendo amplamente utilizada na fisiologia vegetal e podendo ser valiosa nos estudos do fitoplâncton. Este estudo descreve um método no qual um equipamento elaborado para a realização de medidas de fluorescência em plantas é utilizado para medir a capacidade fotossintética de microalgas. Culturas unialgais de três clorófitas planctônicas foram expostas a três concentrações de 3(3,4-diclorofenil)-1,1-dimetiluréia (DCMU), um inibidor do fotossistema II. Foram quantificados alguns parâmetros fotossintéticos, como os rendimentos quânticos efetivo e potencial do fotossistema II e a taxa de transporte de elétrons entre os fotossistemas. Para tal, as células algais foram concentradas em filtros de fibra de vidro. Esta técnica permitiu a quantificação da fluorescência proveniente do aparato fotossintético destas microalgas, possibilitando a detecção de diferentes níveis de inibição, segundo a espécie. Características fisiológicas ou morfológicas das espécies poderiam justificar os resultados observados: diferenças na razão superfície/volume das células e na forma das colônias, por exemplo, foram associadas aos níveis distintos de resistência ao DCMU. Para a avaliação da inibição da fotossíntese fitoplanctônica, nós sugerimos o rendimento quântico efetivo e a taxa de transporte de elétrons como os parâmetros mais adequados, uma vez que foram os mais sensíveis à toxicidade do DCMU.

During photosynthesis, absorbed energy that is not used in photochemical reactions dissipates as fluorescence. Fluorescence provides important information on the physiological conditions of the studied organisms and its measurement is widely used by plant physiologists and can be valuable in phytoplankton studies. We describe a method adapting a plant fluorometric equipment to measure the photosynthetic capacity of microalgae. Unialgal cultures of three planktonic chlorophytes were exposed to 3(3,4-dichlorophenyl)-1,1-dimethylurea (DCMU), an inhibitor of photosystem II, at concentrations of 0.1, 1.0 and 10.0 µmol.L-1. Estimates were made of photosynthetic parameters, including operational and potential photosystem II quantum yield and electron transport rate between photosystems, using algal cells concentrated on glass-fiber filters. The technique allowed reliable measurements of fluorescence, and detection of distinct levels of inhibition. Physiological or morphological characteristics of the selected species might provide an explanation for the observed results: differences on the surface/volume ratio of the cells and colony morphology, for example, were associated with contrasting resistance to the toxicant. To characterize inhibition on phytoplanktonic photosynthesis, we suggest operational quantum yield and electron transport rate as best parameters, once they were more sensitive to the DCMU toxicity.