Водорості: загальна характеристика, біологія

Водорості - це багатоклітинні, переважно водні, еукаріотичні фотосинтезуючі організми, які не мають тканин або тіло яких не диференційовано на вегетативні органи (тобто, що стосуються підцарства нижчих рослин).

❖ Систематичні відділи водоростей (розрізняються за структурою талому, набором фотосинтезуючих пігментів і запасних поживних речовин, особливостям розмноження та циклів розвитку, місцепроживання тощо).
■ Золотисті;
■ Зелені (приклади: спірогіра, улотрикс);
■ Червоні (приклади: порфіра, філофора);
■ Бурі (приклади: лесонія, фукус);
■ Харові (приклади: хара, нітелла);
■ Діатомові (приклад: лікмофора) та ін.

Кількість видів водоростей – понад 40 тис.

❖ Середовище проживання водоростей: прісні та солоні водоймища, вологий ґрунт, кора дерев, гарячі джерела, льодовики тощо.

❖ Екологічні групи водоростей: планктонні, бентосні (докладно), наземні, ґрунтові та ін.

Планктони форми представлені зеленими, золотистими і жовто-зеленими водоростями, що мають спеціальні пристосування для полегшення перенесення водою: зменшують щільність організмів (газові вакуолі, включення ліпідів, драглисту консистенцію) і збільшують їх поверхню (розгалужені вирости, плескату або витягнуту) форму тіла.

Бентосні форми мешкають на дні водойм або обволікають предмети, що знаходяться у воді;

У морях і океанах вони представлені переважно бурими та червоними водоростями, а в прісних водоймах – усіма відділами водоростей, крім Бурих.

Бентосні водорості містять великі хлоропласти з високим вмістом хлорофілу.

Наземні, або повітряні, водорості (це зазвичай Зелені або Жовто-зелені водорості) утворюють нальоти та плівки різного кольору на корі дерев, вологих каменях і скелях, парканах, дахах будинків, на поверхні снігу та льоду тощо. При нестачі вологи наземні водорості просочуються органічними неорганічних речовин.

Ґрунтові водорості (в основному Жовто-зелені, Золотисті та Діатомові) живуть у товщі ґрунтового шару на глибині до 1-2 м.

Особливості будови водоростей

Тіло водоростей не поділено на вегетативні органи та представлено міцним у пружним таломом (сласлою).

Таллом розгалужених і кущових водоростей — розсічений і має лінійно-членисту будову;

У деяких водоростей є спеціальні повітряні бульбашки, які утримують слоевище біля поверхні води, де є можливість максимального уловлювання світла для фотосинтезу.

Таллом багатьох водоростей виділяє слиз, який заповнює їх внутрішні порожнини і частково виводиться назовні, допомагаючи краще утримувати воду в перешкоджаючи зневодненню.

Клітини талому водоростей не диференційовані і мають проникну клітинну оболонку, внутрішній шар якої складається з целюлози, а зовнішній — з пектинових речовин і (у багатьох видів) ряду додаткових компонентів: вапна, лігніну, кутину (що затримує ультрафіолетові промені і захищає клітини від зайвої втрати води ) та ін. Оболонка виконує захисну та опорну функції, забезпечуючи у своїй можливість зростання. При дефіциті вологи оболонки значно потовщуються.

Цитоплазма клітини у більшості водоростей утворює тонкий шар між великою центральною вакуоллю та клітинною стінкою. У цитоплазмі є органели: хроматофори, ендоплазматичний ретикулум, мітохондрії, апарат Гольджі, рибосоми, одна або кілька ядер.

Хроматофори - це органели водоростей, що містять фотосинтезуючі пігменти, рибосоми, ДНК, ліпідні гранули та піреноїди.

На відміну від хлоропластів вищих рослин хроматофори більш різноманітні формою (можуть бути чашоподібними, стрічкоподібними, пластинчастими, зірчастими, дископодібними та ін.

), розмірам, числу, будовою, місцезнаходженням і набором фотосинтезуючих пігментів.

У мілководних (зелених) водоростей фотосинтезуючими пігментами є в основному хлорофіли а і b, що поглинають червоне та жовте світло.

У бурих водоростей, що мешкають на середніх глибинах, куди проникає зелене та синє світло, фотосинтезуючими пігментами є хлорофіли а і с, а також доаротин та фукоксантинз бурого кольору.

У червоних водоростей, що мешкають на глибинах до 270 м, фотосинтезуючими пігментами є хлорофіл d (характерний тільки для цієї групи рослин) і мають червоне забарвлення фікобіліни — фікоеритрин, фікоціанін та аллофікоціанін, що добре поглинають сині та фіолетові промені.

Піреноїди - Спеціальні включення, що входять до складу матриксу хроматофор і є зоною синтезу та накопичення запасних поживних речовин.

Запасні речовини водоростей: крохмаль, глікоген, олії, полісахариди та ін.

Розмноження водоростей

• Водорості розмножуються безстатевим та статевим шляхом.
• ❖ Органи розмноження водоростей (одноклітинні):
  ■ спорангії (органи безстатевого розмноження);
• ■ гаметангії (органи статевого розмноження).
• ❖ Способи безстатевого розмноження водоростей: вегетативне (фрагментами талому) або одноклітинними зооспорами.
• ❖ Форми статевого процесу у водоростей:
  ■ ізогамія - злиття однакових за будовою та величиною рухомих гамет,
  ■ гетерогамія - Злиття рухомих гамет різних розмірів (більшу вважають жіночою),
  ■ оогамія - Злиття великої нерухомої яйцеклітини зі сперматозоїдом,
  ■ кон'югація - Злиття вмісту двох неспеціалізованих клітин.
• Підлоговий процес завершується утворенням диплоїдної зиготи, з якої формується нова особина або утворюються рухомі джгутикові. зооспори, що служать для розселення водоростей.
• ❖ Особливості розмноження водоростей:
  ■ у деяких видів водоростей кожна особина здатна формувати (залежно від пори року чи умов середовища) і суперечки, і гамети;
• ■ у окремих видів водоростей функції безстатевого та статевого розмноження виконують різні особини. спорофіти (вони утворюють суперечки) та гаметофіти (вони формують гамети);

■ у циклі розвитку багатьох видів водоростей (червоних, бурих, деяких зелених) спостерігається строге чергування поколінь - спорофіта і гаметофіту;
■ гамети водоростей, як правило, мають таксиси, що визначають напрямок їх руху залежно від інтенсивності світла, температури тощо;
■ безжгутикові суперечки здійснюють амебоїдний рух;

■ у морських водоростей вихід суперечка чи гамет збігається з припливом; період спокою в розвитку зиготи відсутня (тобто зигота починає розвиватися відразу після запліднення, щоб не бути віднесеною в море).

Значення водоростей

❖ Значення водоростей:
■ вони за рахунок фотосинтезу продукують органічні речовини;
■ насичують воду киснем і поглинають із неї двоокис вуглецю;
■ є їжею для водних тварин;
■ є родоначальниками рослин, що заселили сушу;
■ брали участь в утворенні гірських вапнякових та крейдяних порід, деяких видів кам'яного вугілля та горючих сланців;
■ зелені водорості очищають водоймища, забруднені органічними покидьками;
■ використовуються людиною як органічні добрива та кормові добавки до раціону тварин;
■ використовуються в біохімічній, харчовій та парфумерній промисловості для одержання білків, вітамінів, спиртів, органічних кислот, ацетону, йоду, брому, агар-агару (необхідний для виготовлення мармеладу, пастили, суфле тощо), лаків, барвників, клею ;
■ багато видів використовуються в їжу людиною (ламінарія, деякі зелені та червоні водорості);
■ деякі види застосовуються при лікуванні рахіту, зобу, шлунково-кишкових та інших захворювань;
■ мул із відмерлих водоростей (сапропель) використовується у грязелікуванні;

■ можуть викликати "цвітіння" води.

Зелені водорості

1. ❖ Спирогіра
2. ■ Місце проживання: прісні стоячі та повільно поточні водоймища, де вона утворює тину яскраво-зеленого кольору; поширена у Білорусі.
3. ■ Форма тіла: тонка ниткоподібна; Клітини розташовані в один ряд.

■ Особливості будови клітини - циліндричної форми з добре вираженою клітинною стінкою; вкриті пектиновою оболонкою та слизовим чохлом. Хроматофор стрічкоподібний, спірально закручений. Вакуоль займає більшу частину клітини.

Ядро розташоване в центрі та з'єднується тяжами з пристінною цитоплазмою; містить гаплоїдний набір хромосом.

■ Розмноження: безстатеве здійснюється шляхом розриву нитки на короткі ділянки; спороутворення відсутнє. Статевий процес - Кон'югація. При цьому дві нитки водоростей зазвичай розташовуються паралельно один до одного і зростаються за допомогою копуляційних виростів або містків.

Потім оболонки клітин у місцях зіткнення ниток розчиняються, утворюючи наскрізний канал, через який вміст однієї з клітин переміщається в клітину іншої нитки і зливається з її протопластом, утворюючи зиготу з щільною оболонкою.

Зигота ділиться мей-озом; утворюються 4 ядра, три з них гинуть; з клітини після періоду спокою розвивається доросла особина.

• ❖ Улотрікс
• ■ Місце проживання: прісні, рідше морські та солонуваті водоймища, грунт;
• ■ Життєвий цикл - Складний, з чергуванням статевого і безстатевого поколінь: багатоклітинний гаметофіт (статеве покоління, що формує гамети) змінюється одноклітинним спорофітом (безстатевим поколінням, здатним утворювати суперечки).
• ■ Форма тіла гаметофіту: ниткоподібна, нерозгалужена; у водоймах формує яскраво-зелені кущики заввишки близько 10 см.

■ Особливості будови гаметофіту: клітини-циліндричної форми, покриті товстою целюлозною оболонкою, розташовані в один ряд. Нитки талому прикріплюються до субстрату безбарвною конічною базальною клітиною, яка виконує функції ризоїду. Усі клітини, крім базальної, здатні ділитися, зумовлюючи безперервне наростання талому.

Хроматофор має вигляд платівки, що утворює незамкнений поясок або кільце (циліндр) вздовж клітинної стінки.

■ Будова спорофита: спорофіт утворений однією безжгутиковою клітиною, яка є зиготу, оточену щільною оболонкою і з слизової ніжкою, якої спорофит прикріплюється до субстрату.

■ Розмноження:
- Безстатеве - шляхом розпаду нитки на короткі ділянки або шляхом утворення джгутикових зооспор (в одній клітині утворюються 4 зооспори);
статевий процес - ізогамний; після запліднення зигота плаває, потім осідає на дно, втрачає джгутики та утворює спорофіт. Після періоду спокою ядро ​​спорофита ділиться, утворюються зооспори, які потім проростають.

Харові водорості

Харові водорості (або харофіти) - Високоорганізована група прісноводних водоростей довжиною від декількох десятків сантиметрів до декількох метрів, на вигляд схожих на вищі рослини - хвощі.

Місце проживання: чисті прісні водойми з твердою водою, насиченою розчинними солями кальцію, на глибині 1-5 і більше метрів; утворюють зарості на мулистому або піщаному дні.

Особливості будови: тіло мутоване розгалужене, його головна вісь («стебло») розчленована вузлами на довгі (до 1 м) міжвузля.

Кожне міжвузля утворене однією довгою багатоядерною клітиною, часто покритою кіркою. Від кожного вузла відходить по чотири та більше бічних пагонів («листя»). Органи прикріплення талому до субстрату - ниткоподібні ризоїди.

Хроматофори містять хлорофіли а і b і каротиноїди. Запасний продукт – крохмаль.

Розмноження:
■ безстатеве - бульбочками або ділянками талому; суперечки не утворюються;
■ статевий процес - Оогамний.

Органи статевого розмноження - багатоклітинні; чоловічі - антеридії (у яких розвивається по кілька сотень двожгутикових сперматозоїдів) і жіночі - оогонії (у кожному з них утворюється одна яйцеклітина). Сперматозоїди проникають до яйцеклітини через щілину в оогонії. Після запліднення розвивається ооспора (зигота) із товстою оболонкою, яка проростає після періоду спокою.

Червоні та бурі водорості

Червоні водорості

■ Мешкають у морях та океанах (іноді у прісних водоймах) на глибині понад 200 метрів.
■ Розміри талому — від часток міліметра до кількох десятків сантиметрів (більшість видів).
■ Форма талому — нитчаста, кущиста, пластинчаста, корко- та коралоподібна та ін.

■ Колір — від яскраво-червоного до блакитно-зеленого та жовтого.
■ Структура талому – нитчаста або пластинчаста.
■ Органи прикріплення – ризоїди, присоски, підошви.
■ Хроматофори пластинчасті, містять хлорофіли а і d і пігменти фікоеритрин (червоний) і фікоціанін (синій).

■ Розмножуються безстатевим (спорами) та статевим шляхом. У циклі розвитку більшості червоних водоростей відбувається чергування поколінь - гаметофіту та спорофіту.

Бурі водорості.
■ Це найбільш високорозвинені (з морфологічного та анатомічного диференціювання талому) серед усіх груп нижчих рослин; вони, мабуть, є предками вищих рослин.
■ Мешкають у морях та океанах (зазвичай на глибинах 40-100 м).
■ Розміри талому – від кількох сантиметрів до 100 м і більше.

■ Форма талому — гіллясто-кущиста, пластинчаста або стрічкова, розчленована на стебло- та листоподібні «органи».
■ Колір -жовтувато-бурий.
■ Структура талому — пластинчаста або стрічкова. У більшості представників таломи мають хибно-або істиннотканинну будову (виділяють асиміляційні, що запасають, провідні тканини).

Деякі представники мають повітряні капсули підтримки вертикального положення у воді.
■ Органи прикріплення – ризоїди або базальний диск – дископодібне розростання в основі талому.
■ Таллом розростається внаслідок вставкового росту або за рахунок поділу верхівкових клітин.

■ Хроматофори пластинчасті, містять хлорофіли о і с і пігменти каротин і фукоксантин (мають бурий колір).

■ Розмножуються безстатевим (спорами) та статевим шляхом. Період спокою у розвитку зиготи у нову особину відсутня. У циклі розвитку більшості бурих водоростей відбувається чергування поколінь - гаметофіту та спорофіту.

Водорості – загальна характеристика. Класифікація, харчування, місця проживання

Водорості - велика група найдавніших рослин. Будова їх тіла та розміри характеризуються величезною різноманітністю. Існують мікроскопічних розмірів одноклітинні, багатоклітинні і колоніальні форми (1-2мкм) і великі, з різною будовою слані, що досягають 30-45м. Розглянемо загальну характеристику водоростей.

Загальною властивістю всіх водоростей є наявність хлорофілу. Крім хлорофілу, водорості можуть містити й інші пігменти (фікоціан, фікоеритрин, каротин, ксантофіл, фікоксантин). Ці пігменти надають водоростям червоне, буре, жовто-зелене забарвлення, маскуючи основне зелене.

Загальна характеристика

Харчування. Наявність пігментів у клітинах водоростей забезпечує аутотрофний тип живлення. Однак багато водоростей мають здатність у певних умовах перемикатися на гетеротрофне харчування (евгленові - у темряві) або поєднують його з фотосинтезом.

Класифікація водоростей. Кількість видів водоростей перевищує 40тис. Проте класифікація їх завершено, оскільки в повному обсязі форми досить добре вивчені.

У нас в країні прийнято поділ водоростей на 10 відділів: синьо-зелені, пірофітові, золотисті, діатомові, жовто-зелені, бурі, червоні, евгленові, зелені, харові.

Найбільшою кількістю видів представлені зелені (13-20 тис.) та діатомові (10 тис.).

Поділ водоростей на відділи збігається зазвичай з їх забарвленням, пов'язаним, як правило, з особливостями будови клітин та слані.

Будова клітин водорості. Водорості - єдина група організмів, серед яких зустрічаються прокаріоти (синьо-зелені) та еукаріоти (всі інші). У ядрах еукаріотичних водоростей виявлено всі структури, властиві ядрам інших еукаріотів: оболонки, ядерний сік, ядерця, хромосоми.

Будова, склад та властивості інших клітинних компонентів у водоростей характеризується великою різноманітністю. У процесі еволюції природний відбір зберіг найперспективніші форми, зокрема такий тип клітинної організації, який дозволив рослинам перейти до наземного життя.

Розмноження водоростей буває вегетативним, безстатевим (за допомогою спор) та статевим. У того самого виду залежно від умов і пори року способи розмноження різні. При цьому спостерігається зміна ядерних фаз - гаплоїдної та диплоїдної.

Умови життя та місця проживання водоростей. Сприятливими умовами існування водоростей є наявність світла, джерел вуглецю і мінеральних солей, а основним середовищем для них служить вода. Великий вплив життя водоростей надають температура, солоність води та інших.

Більшість водоростей — мешканці прісних та морських водойм. Вони можуть населяти товщу води, вільно плавати в ній, утворюючи фітопланктон, або поселяються на дні, прикріплюючись до різноманітних предметів, живих і мертвих організмів, утворюючи фітобентос. Заселяють водорості та гарячі джерела, а також водойми з підвищеною солоністю.

Крім планктонних та бентосних розрізняють водорості наземні, ґрунтові, снігу та льоду, вапняного субстрату.

Багато водоростей здатні вступати у симбіотичні відносини з іншими представниками рослинного та тваринного царств. Найбільший інтерес має симбіоз водоростей з грибами. У цьому симбіозі виникає така біологічна єдність двох організмів, що призводить до появи третього - лишайника, що відрізняється від обох.

Як представники відділу зелених водоростей розглянемо з одноклітинних хламідомонаду, плеврокок і хлорелу, з багатоклітинних нитчастих — улотрикс та спірогіру.

Оцініть, будь ласка, статтю. Ми намагалися:) (7

Водорості - група нижчих рослин

Водорості - група нижчих рослин, життя яких пов'язане з водним середовищем. Наука, що вивчає водорості, називається альгологія. Водорості в ЄДІ з біології зустрічаються в кількох завданнях і вам потрібно досконало вивчити цей питання ЄДІ з біології.

Загальна характеристика водоростей.

1. Поширені практично всюди, де є наявність вологи: вода, грунт, кора дерев, поверхня глиняних горщиків.
2. Представлені одноклітинними, колоніальними, багатоклітинними (у багатоклітинних тіло називається слані або таломом).
3. Усі водорості є еукаріотами крім синьо-зелених.
4. Мають відмінні риси будови клітини такі як: наявність клітинної стінки з целюлози або пектину, наявність хлоропластів та хроматофор, присутність піреноїду – області хроматофору, де найбільш активно йде синтез та накопичення органічних речовин,
5. Є пігменти, які забезпечують фотосинтез на різній глибині. Хлорофіл на глибині 10 метрів, каротиноїди на глибині 80 метрів, фукоксантин на глибині 20 метрів

• Харчування
• Автотрофне – фотосинтез із кисню (виключення евгленовые – міксотрофи на світлі фотосинтез у темряві органічні речовини)
• Розмноження

1. Безстатеве здійснюється за допомогою утворення спор (розділяються на чином автоспори та зооспори).
2. Вегетативне – відбувається за допомогою ділянок слані. Поділяється на ізогамію, гетерогамію, оогамію.

У життєвому циклі переважає гаметофіт

Водорості діляться на десять відділів

1. Зелені водорості;
2. Бурі водорості;
3. Червоні водорості;
4. Золотисті водорості;
5. Діатомові водорості;
6. Динофітові водорості;
7. Евгленові водорості;
8. Пірофітові водорості;
9. Харові водорості;
10. Синьо-зелені водорості.

Відділ синьо-зелені (одноклітинні, багатоклітинні, колоніальні)

Будова клітини має характерну особливість – відсутність ядра. Клітина складається з клітинної стінки та клітинної мембрани. Внутрішня порожнина клітини заповнена протопластом, що містить волютин, рибосоми, ферментоактивні гранули, фотосинтезуюча мембрана, всередині розташована також кільцева ДНК.

Представником синьо-зелених водоростей є спіруліна – відома харчова добавка. Вони формують лікувальні грязі, деякі можуть фіксувати вільний азот. Використовуються для вирощування рису. Можуть змінювати колір води під час масового розмноження ( приклад – Червоне море)

Відділ Зелені водорості

Розглянемо з прикладу клітини хламідомонади хоботковой. Одноклітинна водорість із досить складною будовою клітини. Клітина має овальну форму, на її передній частині розташовані два джгутики (виконують функцію руху клітини у зовнішньому середовищі) та хоботок.

Зовні хламідомонада покрита клітинною оболонкою, що містить глікопротеїн (за рахунок нього та пектинів клітинна оболонка цієї клітини дуже міцна). Усередині клітина заповнена цитоплазмою – відповідає за обмін речовин та форму клітини, містить хроматофор з розташованим на ньому піреноїдом – білкова речовина відповідає за накопичення поживних компонентів клітини.

У цитоплазмі знаходяться стигма (світлочутливе вічко), ядро, скорочувальні вакуолі (органели, які відповідають за видалення рідини з клітини).

Розмноження

Буває автоспорове (можливо за сприятливих умов, при цьому материнська клітина позбавляється джгутиків, перестає рухатися, усередині утворюються суперечки, кількість варіює від двох автоспор до чотирьох.

Після чого відбувається їхній вихід із материнської клітини і через добу нові клітини здатні вже самі до розмноження) та утворення гамет за несприятливих умов. Гамети - це статеві клітини, що виходять з материнської клітини і зливаються між собою з утворенням зигот.

Зигота перебуває у стані спокою до настання сприятливих умов. Після цього зигота ділиться з утворенням чотирьох нових клітин.

Ще один цікавий представник зелених водоростей – хлорела. Одноклітинна зелена водорість без джгутиків. Усередині клітинної оболонки містяться протоплазма, ядро ​​та хроматофор з піреноїдом.

Водорість містить велику кількість білка та жирів. На один квадратний метр освітленої поверхні припадає 100 г біомаси на добу.

Йде на корм тваринам, для очищення води від органіки, для регенерації повітря у закритих приміщеннях.

Нитчасті зелені водорості

Клітина Улотрикса складається з ядра, хроматофора, цитоплазми та скорочувальних вакуолей зовні оточена клітинною оболонкою. Прикріплюється до субстрату за рахунок ризоїдів, далі йде базальна клітина, після чого йде однорядна нитка. Зростає водорість за рахунок поперечного поділу клітин.

Розмноження

Безстатеве. Відбувається у сприятливих умовах. При цьому клітина утворює зооспори, забезпечені джгутиками, завдяки яким зооспора рухається і кріпиться до предмета, після чого починає процес поділу з утворенням нової нитки водорості.

Статеве (ізогамія). З клітини водорості виходячи гамети, які після цього попарно зливаються з утворенням зиготи. Зигота ділиться на чотири клітини, які далі дають життя наступним ниткам водоростей.

Колоніальні водорості

Колоніальні водорості – мікроорганізми, що утворюють колонії з однаковим генотипом.

Класичним представником колоніальних зелених водоростей вважають вольвокс - водорість, що складається з активних джгутикових клітин. Кожна особина розмножується бінарним поділом. Це проміжна форма організмів між одноклітинними та багатоклітинними організмами.

Відділ Бурі водорості

Бурі водорості відносяться до багатоклітинних нижчих рослин, у них добре розвинена слайва, містять ламінарин і спирт маніт. Представники бурих водоростей: Ламінарія японська. Має потужну слоевище в довжину в середньому від двох до шести метрів (є особини, що досягають дванадцятиметрової довжини).

Мікроцистис грушоподібний відноситься до сімейства ламінарієвих, є найбільшим представником водоростей. Досягає завдовжки 64 метри.Шару кріпиться до субстрату за допомогою різоїдів, є базальний диск і дуже потужна слоевище.

Цистозейра. Багаторічний представник бурих водоростей, що виростає на кам'янистих грунтах Чорного та Азовського морів.

Бурі водорості мають велике практичне значення. З них отримують ламінарин, маніт, йод та бром.

Відділ Червоні водорості

Характеризуються повною відсутністю джгутикових стадій. Містять агар-агар.

У довжину досягає 40 сантиметрів. Утворює на дні Чорного моря протяжністю 40 на 70 миль, зараз воно скорочено на 2/3. Ще один представник відділу Червоних водоростей. кровозамінники, ліки для боротьби зі СНІДом.

Відділ Діатомові водорості

Розглянемо відділ на прикладі новікули - представник діатомових водоростей. Зустрічається в складі планктону.

На дні водоймища утворюють речовину діатоміт, який просочують нітрогліцерином та отримують динаміт.

Відділ Динофітові водорості.

Одноклітинні мікроорганізми, монадного типу структури В основному форма має кулясту і еліпсоїдну форму.

Золотисті водорості

Представник – кококолітофориди. Одноклітинна панцирна водорість – фіксатор карбонатів. Утворює осадовий матеріал, саме ця водорість утворила кримські гори. Якщо дивитися в кількісному еквіваленті, один кубічний міліметр крейди містить 5 мільйонів особин кококолітофориди.

Відділ Водорості – класи, представники, будова, значення

Водорості: характеристика додати закладку

Відділ Водорості - Стародавня група нижчих рослин. Він налічує близько 30 тисяч видів. Водорості різні за походженням та будовою. Вони живуть у багатьох середовищах проживання – на суші, в прісних та солоних водах, на поверхні та в товщі ґрунту, на рослини тощо.

Загальна характеристика

Водорості можуть бути одноклітинними, багатоклітинними та колоніальними організмами. Деякі види досягають 100-200 м завдовжки. Одноклітинним водоростям характерний симбіоз із грибами, у результаті утворюються особливі організми – лишайники. Водорості харчуються автотрофно, тобто. утворюють органічні речовини при фотосинтезі.

Для водоростей, як усіх нижчих рослин, характерна відсутність диференційованих клітин. Їхнє тіло представлене сланою, прикріпленою до субстрату за допомогою ризоїдів. У водоростей відсутні механічні тканини, тому тал плаває у воді. Також у них немає провідних тканин, тому кожна клітина має доступ до навколишнього середовища.

Форма талому може бути:

1. монадної,
2. амебоїдний,
3. пальмелоїдний,
4. кокоїдний,
5. сарциноїдний,
6. нитчастою,
7. різнонітчастою,
8. пластинчастої та ін.

Для клітин характерна клітинна стінка з целюлози та глікопротеїдів. У клітинах є зелений пігмент хлорофіл, що знаходиться в хлоропластах. Хлоропласти водоростей називаються хроматофорами.

Хроматофор від хлоропластів відрізняється формою, меншими розмірами та іншою будовою хлорофілу.

Але не всім представникам відділу властивий зелений колір, тому деякі представники відділу мають маскуючі пігменти.

У клітинах також є система вакуолей. У рухомих організмах присутні скорочувальні вакуолі, за допомогою яких підтримується тургор та забезпечується видалення зайвої води з клітини. Для рухливих водоростей також характерна наявність стигми. Вона обумовлює фототаксис – здатність організму пересуватися до освітлених місць для фотосинтезу.

Життєвий цикл

Життєвий цикл водоростей включає дві фази, що чергуються - гаплоїдну і диплоїдну.Гаплоїдна стадія представлена ​​гаметофітом, а диплоїдна – спорофітом. Гаплоїдна фаза включає гамети: спермії, сперматозоїди, яйцеклітини.

При зустрічі двох гамет - спермія (n) і яйцеклітини (n) утворюється зигота (2n). З неї дозріває спорофіт (2n). Т.о. формується диплоїдний набір хромосом.

На спорофите у зооспорангіях при мейозі виробляються зооспори (n). Вони утворюють жіночі та чоловічі гаметофіти (n) мітотичним розподілом.

З гаметофітів за допомогою мітозу розвиваються спермії (n) та яйцеклітини (n), при зливанні яких утворюється зигота (2n). Цикл завершується.

Мал. 1. Життєвий цикл водоростей

Статеві процеси

Для представників відділу характерно кілька типів статевих процесів:

• ізогамія - гамети однакові і рухливі,
• анігогамія – гамети різні за розмірами, формою,
• оогамія - жіноча гамета велика клітина без джгутика, а чоловіча - невелика клітина зі джгутиком.

Особливий статевий процес водоростей кон'югація. Вона є зливанням не гамет, а вегетативних клітин без джгутиків. Кон'югація – процес з'єднання клітин з допомогою виростів та формування копуляційного каналу, яким вміст однієї клітини переміщається до іншої. Через війну розвивається зигоспора, та був утворюється дорослий організм.

Дивись також:

• Зелені водорості
• Червоні водорості
• Бурі водорості
• Діатомові водорості

Основні відділи водоростей, їх характеристика та представники

Які бувають водорості? Перерахуємо основні відділи водоростей та дамо коротку характеристику водоростей кожного відділу.

Основні водорості та загальна характеристика

Евгленові водорості

Організми, що належать до цього відділу водоростей, розглядаються лише за допомогою мікроскопа.Форма клітин цих організмів у більшості випадків еліпсоподібна та веретеноподібна. Пігменти знаходяться у зелених хроматофорах. Серед пігментів – хлорофіли A та B, ксантофіли, каротин.

У евгленових немає целюлозної оболонки – замість неї є ущільнений шар цитоплазми, а в деяких випадках – панцир.

Рухаються евгленові шляхом зміни форми тіла і руху джгутика, що відходить від дна тіла.

Розмножуються евгленові водорості поділяючись подовжньо навпіл. Їх можна знайти в прісних, а іноді і в солонуватих водоймах.

Золотисті водорості

Цей відділ водоростей має золотаво-жовтий колір. Фікохризін характеризується наявністю жовтого пігменту та хлорофілу.

Золотисті водорості — це рухливі одноклітинні форми (за рідкісним винятком — нерухомі).

Їхні хроматофори відрізняються дископодібною і коритоподібною формою і розміщуються на зовнішньому шарі протоплазми. Целюлоза та пектинові речовини формують оболонку.

Рух золотистих водоростей здійснюється за рахунок джгутиків. Як і евгленові, золотисті водорості розмножуються за допомогою поздовжнього поділу навпіл.

Звичайне місце існування — прісні водойми. Рідко моря.

Пірофітові водорості

Пірофітові водорості відрізняються жовто-бурим забарвленням. У них є 3 пігменти:

Пересуваються пірофітові за допомогою двох джгутиків. Що стосується целюлозної оболонки, то вона складається із щитків.

Пірофітові та діатомові утворюють планктон. Тому більшість таких водоростей мешкають у морській воді і дуже рідко — у прісній.

Зелені водорості

Зелені водорості відрізняються зеленим хроматофором та різноманітною формою. Пігменти однакові з евгленовими: каротин, ксантофіли, хлорофіли A і B. Зооспор має від 3 до 4 джгутиків.

Практично у всіх прикладів зелених водоростей одноядерні клітини дуже рідко зустрічаються багатоядерні.

1. Безстатевим. Здійснюється шляхом ізогамії, оогамії, гетерогамії, кон'югації.
2. Половим. Відбувається за допомогою зооспор та апланоспор.
3. Вегетативним.Нові колонії утворюються в результаті розпаду колоній або ниток.

Де мешкають зелені одноклітинні водорості? Зазвичай це водоймища з прісною водою, окремі моря, а також місця з високою вологістю.

Діатомові водорості

Діатомові водорості являють собою водорості різноманітної форми буро-жовтого кольору - одноклітинні, колоніальні та нитчасті.

У них містяться такі пігменти як каротин, хлорофіл A та C, фукоксантин та інші ксантофіли. Оболонка діатомових – кремнеземовий панцир.

Цей відділ водоростей відрізняється симетрією: радіальною і двосторонньою.

У клітині діатомових є ядро ​​та вакуоля. У вакуолі міститься клітинний сік.

Розмноження цього виду відбувається за допомогою поділу та статевого способу.

Потрібна допомога викладача? Опиши завдання і наші експерти тобі допоможуть!

Жовто-зелені водорості

Такі водорості відрізняються зернистими хроматофорами. З пігментів виділяються хлорофіли A і B, а також різноманітні каротиноїди.

Відмінна риса жовто-зелених водоростей – наявність двох джгутиків із зооспорами, які відрізняються за будовою та розташуванням. Саме цим вони відрізняються, наприклад, від зедених.

Один із джгутиків довший і спрямований уперед. Також він має відростки. Інший - короткий, спрямований назад і відрізняється гладкістю.

Клітини жовто-зелених водоростей одноядерні.

Зустрічаються рухливі та нерухомі представники жовто-зелених водоростей. Розмножуються вони вегетативним та статевим ізогамним способами.

Основне довкілля — планктон, прісна вода, море, грунт, різні вологі місця.

Бурі водорості

Основні приклади бурих водоростей – це багатоклітинні, морські форми, що закріплюються на субстраті. З пігментів бурих водоростей варто назвати хлорофіли A і B, каротини та бурі фукоксантини.

Для прикладів бурих водоростей характерна різноманітність розмірів: є особини завдовжки кілька міліметрів, а є такі, що досягають у розмірах кілька метрів.

У клітці є ядро, а хроматофори – зернисті та бурого кольору.

На вигляд бурі водорості схожі на кущик, платівки або стрічки. Розрізняються стебла та листочки.

Зростання інтеркалярне або верхівкове. Бурим водоростям характерні всі три варіанти розмноження:

• статевий. Це варіанти ізогамії, гетерогамії, оогамії;
• безстатевий. Відбувається за допомогою зооспору або тетраспору;
• вегетативний. Засноване на відділенні талому.

Розмноження спорофітів відбувається нестатевим способом, а гаметофітів – статевим.

Червоні водорості чи багрянки

Представники червоних водоростей відрізняються всіма відтінками червоного кольору. Але крім цього прикладами червоних водоростей можуть бути організми жовтуватим, оливковим і синювато-зеленим забарвленням.

Червоні водорості характеризуються наявністю великої кількості пігментів: хлорофіл A та D, коротини, ксантофіли, фікоеритрин, синій фікоціаніт.Найчастіше представники цього відділу — багатоклітинні. У них одноядерні клітини та пектинова оболонка. Що ж до хроматофора, він може бути трьох видів: дисковим, пластинчастим, інколи ж — зірчастим.

Червоні водорості схожі на кущики.

На представниках червоних водоростей можна виявити листові та стеблові органи. У розмірах ці організми іноді сягають кілька метрів.

Водорості відрізняються нерухомістю, оскільки закріплюються на субстраті. Мешкають вони морях і в прісних водоймах. Іноді надходять повідомлення про червоні водорості на суші. В основному розмножуються безстатевим способом (без зооспор) та статевим (оогамія). Іноді вегетативне розмноження.

Синьо-зелені водорості

Крім синьо-зеленого забарвлення, зустрічаються чорно-зелені та дивовижно-зелені представники.

У пігменті є хлорофіл A, синій фікоціанін, каротиноїди та невелика частина червоного пігменту фікоеритрину. Пектинова оболонка покривається слизом (як і червоних водоростей).

Відмінна характеристика синьо-зелених водоростей – відсутність диференційованого ядра, вакуолей та хроматофорів.

Цитоплазма поділена на 2 частини:

1. Периферичну (хроматоплазма). Тут знаходяться пігменти та мембрани.
2. Центральну (центроплазма). У ній знаходиться складова частина ядра – нуклеопротеїди.

Основний спосіб розмноження - розподіл клітин. У разі несприятливих умов – суперечками. Статевий варіант розмноження не зустрічається.

Це лише загальна характеристика водоростей.

Водорості. Одноклітинні та багатоклітинні водорості.

Водорості ростуть у морях, озерах, річках та стоячих водах. Тіло водоростей немає тканин і органів і називається талломом, чи слоевищем.За будовою та формою водорості бувають: одноклітинні зі джгутиками або без них, колоніальні та багатоклітинні (рис. 1).

Рис.1 Різноманітність водоростей

Розмноження водоростей

Водорості розмножуються вегетативним, безстатевим та статевим шляхами. При вегетативному розмноженні одноклітинних водоростей клітина поділяється на дві частини. Талломи багатоклітинних водоростей діляться на кілька частин.

При безстатевому розмноженні утворюються суперечки зі джгутиками або без них. Зі суперечок виростають дорослі водорості.

При статевому розмноженні дозрілі чоловічі та жіночі статеві клітини (гамети) з'єднуються, утворюючи зиготу. Вона ділиться на частини, і утворюються нові водорості.

Одноклітинні водорості

Хлоропласти водоростей називають хроматофорами. Хоча всі водорості містять хлорофіл, не всі вони зелені. Видимий колір у хроматофору різний. У систематиці прийнято виділяти відділи зелених, бурих, червоних, діатомових водоростей.

Клітини зелених водоростей накопичують крохмаль, що утворився у процесі фотосинтезу. Зелені водорості мешкають і в прісній, і в солоній воді. Вони найкраще вловлюють не розсіяне світло, тому живуть на невеликій глибині. Одноклітинні зелені водорості - обов'язковий компонент планктону.

Типовою для одноклітинних є хламідомонада. Хламідомонади мешкають у стоячій воді. Їх чашоподібний хроматофор зеленого кольору, також у них є червоне світлочутливе вічко і два добре розвинені джгутики (рис. 2).

Рис.2 Будова хламідомонади (1-джгутики, 2- пульсуючі вакуолі, 3-оболонка клітини, 4-ядро, 5-цитоплазма, 6-хроматофор, 7-червоне вічко)

Під дією сонячних променів водорості всією поверхнею тіла поглинають мінеральні солі води та вуглекислий газ та утворюють органічні речовини, якими харчуються.Водночас вони виділяють кисень та дихають їм.

Влітку за сприятливих умов хламідомонада розмножується розподілом. Перед поділом вона перестає рухатися і втрачає джгутики. З материнської клітини звільняються 2-4, котрий іноді 8 клітин. Ці клітини своєю чергою діляться. Такий безстатевий спосіб розмноження хламідомонади (рис.3).

При настанні несприятливих життя умов (похолодання, пересихання водойми) всередині хламидомонады виникають гамети (статеві клітини). Гамети виходять у воду та з'єднуються попарно. При цьому утворюється зигота, яка покривається товстою оболонкою та зимує. Навесні зигота ділиться. В результаті поділу утворюється чотири клітини - молоді хламідомонади. Це статевий метод розмноження (рис.3 Б).

Рис.3 Розмноження хламідомонади: А - безстатеве, Б - статеве

Хлорелла також відноситься до одноклітинних зелених водоростей. На відміну від хламідомонади у неї немає джгутиків, що допомагають швидко пересуватися, та червоного вічка (рис.4).

Рис.4 Будова хлорели (1-оболонка, 2-ядро, 3-цитоплазма, 4-хроматофор)

Ще одна відмінність хлорели полягає в тому, що вона розмножується лише безстатевим шляхом: цитоплазма в клітині ділиться на кілька частин, і в кожній з них утворюються суперечки без джгутиків. Кожна суперечка зростає у дорослу хлореллу. Хлорелла, що утворилася, вже через добу може розмножуватися сама. Здатність хлорели швидко розмножуватися має широке застосування (рис.5).

Рис.5 Безстатеве розмноження хлорели

Багатоклітинні зелені водорості.

Крім одноклітинних водоростей у водоймах мешкають і багатоклітинні представники. Залежно від пігменту вони поділяються на зелені, бурі та червоні.

Одним із представників зелених водоростей є спірогіра (Рис. 4).Ця нитчаста водорість складається з одного ряду подовжених клітин. Разом з іншими водоростями вона надає воді зеленого відтінку. На дотик вона шовковиста, слизова і м'яка. Подовжені клітини у нитках розташовані в один ряд. Їхні хроматофори у вигляді однієї або декількох стрічок розташовані спірально. Спирогіру розмножується вегетативно - розривом нитки. Їх характерне і статеве розмноження — злиття цілих клітин.

Рис.4 Будова спірогіри (1-вакуоль, 2-хроматофор, 3-цитоплазматичний тяж, 4-оболонка)

Інший представник багатоклітинних ниткоподібних водоростей. улотрікс. Він зростає на дні проточних вод, закріпившись на субстраті. На відміну від спірогіри, його зелені хроматофори мають форму широкого браслета. При безстатевому розмноженні улотрикс утворює джгутикові зооспори. При статевому розмноженні відбувається злиття гамет із утворенням зиготи. Після поділу із зиготи утворюються безжгутикові суперечки, які дають початок новим водоростям (рис.5).

Рис.5 Безстатеве (ліворуч) і статеве (праворуч) розмноження улотриксу

Водорості - нижчі рослини, їх тіло - таллом, або слоевище, не поділяється на тканини та органи. Вони розмножуються вегетативно (шматками тіла), безстатевим (спорами зі джгутиками) та статевим (гаметами) шляхами.

Всі водорості містять хлорофіл у хроматофорі. У систематиці виділяють бурі, червоні, діатомові та зелені водорості. До одноклітинних зелених відноситься хлорелла (тільки безстатеве розмноження), хламідомонаду (чашеподібний хроматофор).

Багатоклітинні - спірогіра (спіральний хроматофор, не прикріплений), улотрикс (прикріплений до дна ризоидами, хроматофор у вигляді браслета).