Un gran número de las especies unicelulares más sencillas son flagelados desnudos, provistos de un delicado periplasto como en los géneros Ochoromonas y Chramulina. Algunos de ellos tienen una característica lórica, que está cubierta por un extremo, como el Dinobryon. Cuando existe una pared bien delimitada, como en algunos tipos nadadores, está formada principalmente por sustancias pécticas y pueden estar constituidas por dos mitades que encajan entre sí. La pared y el periplasto pueden presentar escamas superficiales, silícias como en el género Mallomonas, u orgánicas como Chrysochomulina.
Deben su característico color pardo dorado a ciertos pigmentos carotenoides contenido en uno o en dos cloroplastos de bordes lisos. La estructura de los cloroplastos es parecida a la de los dinoflagelados y de las algas pardas. Normalmente, en los representantes de esta clase no hay clorofila c. Contienen clorofila a, β- caroteno, fucoxantina, luteína y probablemente otras xantofilas. Las fucoxantina además se encuentran solamente en las diatomeas y en las algas pardas. Las reservas alimenticias están formadas por leucosina y/ o aceites.
Las formas flageladas por lo común tienen dos flagelos, uno tipo látigo y otros pinnados. Algunas formas son uniflageladas, tienen únicamente el flagelo pinnado. A menudo hay una o más vacuolas contráctiles en la base de los flagelos.
Las células parecen ser unicelulares y el núcleo posee nucléolos y una membrana nuclear bien diferenciada. Falta cualquier tipo de vacúolo central de gran tamaño; sin embargo en las formas móviles pueden encontrarse vacúolos contráctiles situados en las proximidades de la inserción flagelar.
La mayoría son móviles, entre ellos se incluyen formas ameboides unicelulares, como Chrysamoeba; flagelados unicelulares, como Ochromonas, Mallomonas y Chromulina; y flagelados coloniales, como el Dinobryon, que puede también ser unicelular, Synura y Uroglena. Las especies no móviles comprenden colonias palmeloides, como Hydrurus y Chrysocapsa, tipos cocoides, como Epichrysis y unma forma filamentosa, Phaeothamnion.
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