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; до субстрату прикріплюються ризоїдами, базальними дисками та присосками.

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 та скелях, парканах, дахах будинків, на поверхні снігу та льоду тощо. При нестачі вологи наземні водорості просочуються органічними та неорганічними речовинами.

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 (сласлом).

Таллом розгалужених і кущових водоростей - розсічений і має лінійно-членисту будову; у ньому можна розрізнити головну вісь, «листя» та різоїди.

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 товщають.

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 в залежності 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 і 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.
■ Талом розростається внаслідок вставкового росту або за рахунок розподілу 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 - хлорелла. Одноклітинна зелена водорість без джгутиків.

Водорість містить велику кількість білка та жирів. На один квадратний метр освітленої поверхні припадає 100 грам 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 і скорочувальних вакуолей зовні оточена клітинною оболонкою.

Розмноження

Безстатеве. Відбувається в сприятливих умовах.

Статеве (ізогамія). З клітини водорості виходячи гамети, які після цього попарно зливаються з утворенням зиготи.

Колоніальні водорості

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

Класичним представником колоніальних зелених водоростей вважають вольвокс - водорость, що складається з активних джгутикових клітин.

Відділ Бурі водорості

Бурі водорості відносяться до багатоклітинних нижчих рослин, у них добре розвинена слоевище, містять ламінарин і спирт маніт. Стрічка стрічкова, стовбур нерозгалужений, кріпиться за допомогою ризоїдів до субстрату.

Мікроцистис грушоподібний відноситься до сімейства ламінарієвих, є найбільшим представником водоростей. Досягає в довжину 64 метри.

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.Клітини новікули виробляють реактивні рухи за рахунок слизу, що викидається. Поділ клітини бінарний, відбувається кожні три години.

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 та еліпсоїдну форму. Представник відділу - ноктилюка (або нічосвітка) забарвлена ​​в рожевий колір. При подразненні виділяє флуоресцентну речовину, що демаскує предмети у воді.

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.

Майже у всіх прикладів зелених водоростей одноядерні клітини. Дуже рідко зустрічаються багатоядерні. Розмноження відбувається одним із 3 способів:

1. Безстатевим. Здійснюється шляхом ізогамії, оогамії, гетерогамії, кон'югації.



2. Половим. Відбувається за допомогою зооспор та апланоспор.



3. Вегетативним. Нові колонії утворюються внаслідок розпаду колоній чи 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.

Вони містять такі пігменти як каротин, хлорофіл A і C, фукоксантин та інші ксантофілли. Оболонка діатомових – кремнеземовий панцир. Внутрішня пектинова оболонка складається із двох частин.

Цей відділ водоростей відрізняється симетрією: радіальною та двосторонньою. Клітини пересуваються за рахунок переміщення протоплазми по шву та вузликам (під ними розуміють потовщені оболонки). Ті, хто не має швів, пересуватися не можуть.

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 у нього є відростки.

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, які закріплюються на субстраті.

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, пластинки або стрічки.

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

• статевий.Це варіанти ізогамії, гетерогамії, оогамії;



• безстатевий. відбувається за допомогою зооспор або тетраспор;



• 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.

Зелені водорості: будова, різноманітність та значення

Зелені водорості - одна з найчисленніших груп водоростей, що налічує від 13 до 20 тисяч видів. Вони широко поширені в прісних і солоних водоймищах по всьому світу, а також у вологих наземних місцеперебуваннях.

Завдяки хлорофілу, що міститься в їх клітинах, зелені водорості, як і інші фотосинтезуючі організми, відіграють важливу роль у поглинанні вуглекислого газу і виділенні кисню. Крім того, вони є цінним джерелом їжі для багатьох мешканців водойм.

Різноманітність форм та розмірів зелених водоростей

Зелені водорості зустрічаються в різних формах і розмірах. Вони можуть бути мікроскопічні одноклітинні організми розміром частки міліметра або багатоклітинні утворення, що досягають в довжину декількох десятків метрів. Розміри клітин одноклітинних форм знаходяться в діапазоні від 2 до 100 мкм.

За формою талому (складного тіла водорості) зелені водорості поділяються на одноклітинні, колоніальні, нитчасті, листяні і т.д. Одноклітинні форми можуть вести як одиночний, і колоніальний спосіб життя. Колоніальні форми утворюють різні скупчення клітин: ценобії, пальмелоїдні колонії тощо.

Нитчасті форми характеризуються витягнутими нитками, ланцюжками клітин. Вони можуть бути простими або гіллястими. Великі багатоклітинні форми мають складнішу будову талому з диференціацією на стебло, листоподібні пластинки і т.д.

Таким чином, зелені водорості демонструють величезну різноманітність форм та розмірів – від мікроскопічних клітин до гігантських багатоклітинних утворень. Це дозволяє їм займати практично будь-які екологічні ніші у водному та наземному середовищі.

Унікальні особливості будови клітин зелених водоростей

Клітини зелених водоростей мають низку унікальних особливостей будови.

• По-перше, в їх цитоплазмі знаходиться хлоропласт – органоїд, який відповідає за фотосинтез. Він має форму чаші та містить пігменти, що надають зеленого забарвлення цим водоростям. Головним із них є хлорофіл. Хлоропласт оточений подвійною мембраною, у ньому є тилакоїди, що згруповані по 2-6 у пластини. Ці риси зближують зелені водорості із вищими рослинами.



• Ще одна важлива особливість клітин зелених водоростей – наявність піреноїдів, занурених у строму хлоропласту. Це білкові тільця, які відіграють ключову роль фіксації вуглекислого газу при фотосинтезі. Навколо піреноїдів часто відкладається крохмаль - запасна вуглеводна речовина. Крім того, в цитоплазмі цих клітин можуть бути скорочувальні вакуолі та стигма - світлочутлива пляма.



• Нарешті, багато зелених водоростей здатні до активного пересування за допомогою джгутиків. Їхні клітини гетероконтні - з двома або більше джгутиками, іноді різної довжини. Джгутики позбавлені таких додаткових структур як мастигонеми чи волоски. Ці особливості джгутикового апарату також виділяють зелені водорості серед інших груп водоростей.

Екологічна роль зелених водоростей у водних та наземних екосистемах

Зелені водорості відіграють важливу екологічну роль природних екосистемах. У водних екосистемах є первинними продуцентами органічної речовини.За рахунок фотосинтезу зелені водорості поглинають вуглекислий газ та виділяють кисень, збагачуючи воду цим життєво необхідним для інших гідробіонтів елементом. Крім того, вони служать їжею для різних тварин - як одноклітинних, так і більших.

Багато риб, ракоподібні, молюски та інші мешканці водойм харчуються водоростями. Так зелені водорості входять у харчові ланцюги у водних екосистемах і є важливою ланкою у кругообігу речовин. Надмірний розвиток деяких видів зелених водоростей може призводити до небажаних наслідків, тому необхідно контролювати їх чисельність.

У наземних екосистемах зелені водорості також відіграють помітну роль. Деякі з них живуть у ґрунті, інші – на камінні, корі дерев та інших субстратах. Фіксуючи вуглекислий газ та виділяючи кисень при фотосинтезі, вони покращують склад повітря та створюють сприятливі умови для інших організмів. Крім того, після відмирання зелені водорості збагачують ґрунт органічною речовиною.

Таким чином, поширені зелені водорості відіграють важливу роль первинних продуцентів і складової частини харчових мереж. Їхня життєдіяльність позитивно позначається на стані навколишнього середовища.

Практичне використання зелених водоростей людиною

• Деякі зелені водорості здавна використовуються людиною в їжу завдяки своїм корисним властивостям та поживній цінності. Наприклад, хрумке салатне листя морської ульви, багате мінералами, вітамінами і білком, вживають у їжу в країнах Азії. Водорість хлорела, що містить цінні біологічно активні речовини, додають до різних харчових продуктів.



• Крім того, зелені водорості використовують як корм для сільськогосподарських тварин та риб в аквакультурі.Їх високобілкова біомаса добре засвоюється та сприяє зростанню тварин. Окремі штами хлорели вирощують у промислових масштабах саме на корм худобі та птиці.



• У наукових цілях зелені водорості застосовують у якості тест-об'єктів при вивченні впливу різних факторів і речовин на живі організми. Наприклад, на хлореллі тестують токсичність промислових стоків.



• Деякі зелені водорості знайшли застосування в медичній практиці. Хлореллу використовують для лікування анемії, підвищення імунітету та виведення радіонуклідів з організму.

Крім цього, біомасу зелених водоростей активно вивчають на предмет використання в біотехнології для отримання біопалива та цінних хімічних речовин.

Цікаві факти про зелені водорості

1. Незважаючи на невеликі розміри, зелені водорості можуть формувати гігантські скупчення-натіки на скелях, камінні та інших субстратах Такі «водорічні килими» іноді поширюються на багато квадратних кілометрів. тисячі квадратних кілометрів.



2. Деякі зелені водорості здатні переносити екстремальні умови, включаючи висушування, заморожування, високі дози ультрафіолетового випромінювання.



3. Цікаво, що серед зелених водоростей є паразитичні форми, які інфікують клітини рослин, тварин та інших водоростей. Найбільш відомий приклад – хлорохітріум, що викликає захворювання цитрусових культур. Такі паразитичні водорості завдають відчутних економічних збитків сільському господарству в деяких регіонах.



4. Деякі колоніальні зелені водорості демонструють примітивні форми клітинного диференціювання та інтеграції. Наприклад, у вольвоксу розрізняються вегетативні та репродуктивні клітини, а гоніум утворює плоскі колонії зі складною формою. Вивчення таких водоростей допомагає пролити світло на походження багатоклітинності.

Перспективи подальшого вивчення зелених водоростей

Незважаючи на те, що зелені водорості вивчаються давно і досить докладно, залишається ще багато білих плям у розумінні їхньої біології, екології та практичного потенціалу. Враховуючи їхнє колосальне значення як первинних продуцентів у глобальному масштабі та важливість для функціонування екосистем, подальші комплексні дослідження зелених водоростей видаються вельми актуальними.

Особливий інтерес викликає вивчення механізмів адаптації цих організмів до екстремальних умов середовища, таких як перепади температури, солоності, вологості та інших факторів. Це важливо для розуміння можливостей використання зелених водоростей у практичних цілях незалежно від кліматичних умов.

Ще один перспективний напрямок - пошук нових штамів зелених водоростей, що мають цінні властивості, наприклад, підвищений вміст білка, ліпідів, пігментів та інших корисних сполук. Їх промислове культивування відкриває широкі можливості практичного застосування у харчовій промисловості, тваринництві, медицині та біотехнології.

Нарешті, доведеться ще багато дізнатися про різноманітність зелених водоростей, їх генетики, фізіології та біохімії для повної реалізації їх потенціалу. Тож значення та перспективи подальшого вивчення зелених водоростей важко переоцінити.