Строение водорослей егэ

Водоросли относятся к низшим растениям, наиболее примитивным: у них отсутствует разделение организма на стебель, корень и листья. Спешу заметить, что термин «низшие растения» — отжившее
понятие, использовавшееся в ботанике до второй половины XX века.

Современная биология не считает дифференциацию тканей определяющим различием, сейчас существенным считают фундаментальные
различия в строение клеток, обмене веществ. Тем не менее, во многих устаревших пособиях этот термин используется, и я обязан предупредить вас о нем.

Наука о водорослях называется альгология (от лат. alga — морская трава, водоросль и греч. λόγος — учение).

Среди водорослей есть одноклеточные и многоклеточные, некоторые водоросли достигают в длину 100-200 метров. Способ питания водорослей автотрофный: они синтезируют органические вещества в процессе фотосинтеза. Солнечный свет, проходя через толщу воды,
рассеивается, что делает фотосинтез с увеличением глубины все труднее и труднее. Поэтому кроме хлорофилла они часто имеют и другие пигменты.

Клетки водорослей характеризуются наличием клеточной стенки (из целлюлозы и гликопротеинов — от греч. glykys сладкий (углеводы) + греч. prōtos — первый, важнейший (белок)) Органоиды располагаются в цитоплазме (син. — внеядерной протоплазме), где также располагается(-ются) один или несколько хроматофоров. Размножение происходит бесполым, вегетативным или половым путем.

Тело водорослей представлено слоевищем (син. — талломом) — недифференцированным скоплением клеток. С помощью ризоидов (от др.-греч. ῥίζα — корень и εἶδος — вид)
водоросли прикрепляются к субстрату (камням, коралловым полипам), функцию всасывания ризоиды не выполняют. У водорослей отсутствуют настоящие ткани, механических
тканей нет, так как таллом водоросли поддерживается (парит) в толще воды. Нет проводящих тканей: каждая клетка имеет доступ к воде напрямую, так что в клетку из окружающей воды поступает кислород, а в воду удаляется углекислый газ.

Хроматофор (от греч. chroma — цвет и phoros — несущий) — органелла в клетке водоросли, аналогичная хлоропласту и осуществляющая фотосинтез. Отличается от хлоропласта упрощенным
строением, меньшим размером и иным составом хлорофилла. Внешне отличаются между
собой по форме, хроматофор может быть: чашевидный, спиралевидный, в виде незамкнутых колец, цилиндрические, лентовидные, дисковидные. В хроматофорах находятся
пигменты, которые придают окраску растению.

Система вакуолей в клетках водорослей развита отлично, в подвижных клетках водорослей можно обнаружить пульсирующие (сократительные) вакуоли. Их основная функция — поддержание
постоянного осмотического давления внутри клетки. Вообразите: в глубине пресного водоема (не моря — в море концентрация солей выше) находится клетка водоросли, в которую постоянно поступает много воды. Если бы не было таких
сократительных вакуолей, то клетка просто лопнула бы, но их работа обеспечивает удаление избытка воды.

Также у многих подвижных водорослей в клетках присутствует светочувствительный глазок (стигма), что обуславливает их чувствительность к свету — фототаксис.
Подвижные водоросли стремятся занять как можно более освещенное место, чтобы активно шел процесс фотосинтеза.

Жизненный цикл водорослей

Жизненные циклы водорослей разнообразны, обусловлены рядом экологических факторов. Мы разберем жизненный цикл на примере зеленой водоросли ульвы (морского салата).

Для начала отметим, что в целом жизненный цикл водорослей представляет собой чередование двух фаз: гаплоидной (гаметофита) и диплоидной (спорофита). Гаплоидной фазой называется
фаза, при которой клеточные ядра содержат непарный (половинный) набор хромосом. К гаплоидной фазе всегда принадлежат гаметы: сперматозоиды, спермии (отличающиеся от сперматозоидов отсутствием
жгутика), яйцеклетки.

При слиянии двух гамет: яйцеклетки (n) и спермия (n) образуется зигота (2n) из которой развивается спорофит (2n), таким образом, в спорофите восстанавливается диплоидный набор хромосом. В зооспорангии на спорофите в результате мейоза образуются зооспоры (n), которые делятся митозом, порастают и образуют мужские и женские гаметофиты (n). Клетки гаметофитов делятся митозом, образуются гаметы (n),
которые сливаются в зиготу (2n), цикл замыкается.

Типы половых процессов

У водорослей выделяют несколько типов полового процесса:

• Изогамия — копулирующие элементы (гаметы) не отличаются друг от друга, подвижны
• Анизогамия — от греч. anisos неравный и gamos брак (гетерогамия) — при таком типе копулирующие элементы различаются по размерам, форме, величине,
  поведению
• Оогамия — от др. греч. ᾠόν яйцо и γάμος брак — копулирующие элементы резко отличаются друг от друга: крупная женская гамета без жгутиков обычно с мужской мелкой подвижной гаметой. Допустимо считать оогамию в некотором смысле подтипом анизогамии.

Особо стоит выделить тип полового процесса — конъюгацию. Конъюгация отличается тем, что сливаются не гаметы, а обычные вегетативные клетки, лишенные жгутиков. Клетки
соединяются друг с другом с помощью боковых выростов, формируется копуляционный (конъюгационный) канал, по которому содержимое из одной клетки перетекает в
другую — образуется зигоспора. В дальнейшем из зигоспоры развивается новая водоросль.

Отметим, что зооспора представляет собой подвижную клетку, которая способна двигаться в воде с помощью жгутиков. Образуется она в зооспорангии. Зооспора участвует в бесполом размножении
у многих водорослей и простейших грибов. У некоторых водорослей имеются апланоспоры (гр. aplanes неподвижный + spora семя) — неподвижные безжгутиковые споры. Зооспоры и апланоспоры
выходят в окружающую среду, разрывая стенки спорангия, в котором они находятся.

Значение водорослей

В Мировом океане водоросли составляют основную часть биомассы. Именно они являются главными продуцентами (производителями) органического вещества, преобразуя
в ходе фотосинтеза энергию солнечного света в энергию химических связей. Значение водорослей для человека трудно переоценить: содержащиеся в них вещества необходимы для нормального роста и развития животных и человека (к примеру,
морская капуста (ламинария) отличается большим содержанием йода.)

ИНТЕРНЕТ УРОК ПОСМОТРЕТЬ!!!! http://interneturok.ru/biology/5-klass/tsarstvo-rasteniya/vodorosli?seconds=0&chapter_id=2401

Водоросли являются наиболее древней группой растений. Они прошли длительный эволюционный путь, приспосабливаясь к различным сменявшимся условиям на Земле.

Водоросли относятся к низшим растениям, так как не имеют тканей и органов. Тело водорослей называется талломом, или слоевищем. У некоторых водорослей естьризоиды — нитевидные выросты, в основном предназначенные для прикрепления к субстрату. Могут выполнять функцию всасывания воды и минеральных веществ.

Обитая в водной среде, они поглощают питательные вещества всей поверхностью. Вода поглощает и рассеивает свет, поэтому по мере погружения освещенность падает. Волны красной части спектра практически не проникают на глубину свыше 12 м. А именно в этой области спектра «работает» хлорофилл. Поэтому для лучшего обеспечения фотосинтеза у многих групп водорослей появились дополнительные пигменты, поглощающие свет в синей области спектра. Для каждого отдела водорослей характерен свой набор пигментов, что отражается в их названиях.

отдел  зеленые водоросли

Зеленые водоросли не имеют дополнительных пигментов, поэтому их окраску определяет хлорофилл. Именно эта группа водорослей дала начало высшим растениям. Они широко распространены в пресных и морских водах, встречаются также на суше в увлажненных местах: в почве, на коре деревьев, на камнях. Размеры их варьируют от нескольких микрометров до метров. Они представлены различными жизненными формами: одноклеточными, колониальными, нитчатыми и многоклеточными. Представителями одноклеточных водорослей являются хламидомонада и хлорелла.

СТРОЕНИЕ ХЛАМИДОМОНАДЫ

Рис. 1

Хламидомонада представляет собой округлую клетку, вытянутую с переднего конца (рис. 1). На этом конце находится пара жгутиков, за счет которых она довольно быстро передвигается. Снаружи клетка покрыта клеточной стенкой. В центре клетки находитсягаплоидное ядро (содержит одинарный набор хромосом — n). Единственная крупная пластида, называемая хроматофор, имеет чашевидную форму и располагается по периферии клетки, делая всю ее окрашенной. В клетке имеется обычный набор эукариотических органелл. Кроме того, на переднем конце располагается пара сократительных вакуолей, выводящих из клетки избыток воды.

В условиях неравномерного освещения хламидомонада всегда плывет на свет. Это явление называется положительным фототаксисом. Для его осуществления у хламидомонады есть специальный органоид, видимый как маленькая красная точка в основании жгутиков. Он называется стигма, или глазок.

РАЗМНОЖЕНИЕ И ЖИЗНЕННЫЙ ЦИКЛ ХЛАМИДОМОНАДЫ

Жизненный цикл хламидомонады идет с чередованием гаплоидной и диплоидной форм (рис. 2). В благоприятных условиях хламидомонада быстро размножается бесполым путем. Достигнув определенных размеров, клетка отбрасывает жгуты и округляется. Происходит, в зависимости от вида, 1, 2 или 3 митотических деления ядра. Под оболочкой материнской клетки образуется 2, 4 или 8 мелких клеток, имеющих пару жгутиков. Оболочка материнской клетки разрывается, и мелкие клетки, называемыезооспорами, выходят в среду. Они растут и превращаются во взрослых хламидомонад. 

Рис. 2. Жизненный цикл хламидомонады

В неблагоприятных условиях у хламидомонады начинается половой процесс. Внутри родительских клеток формируются подвижные гаметы, которые выходят в воду. Гаметы, происходящие из разных родительских клеток, соединяются попарно и образуют зиготу. Она покрывается плотной оболочкой и превращается в зигоцисту, способную переживать неблагоприятные условия. При наступлении благоприятных условий в зигоцисте происходит мейоз, и из нее выходят 4 зооспоры, вырастающие во взрослую хламидомонаду.

ХЛОРЕЛЛА

В отличие от хламидомонады, хлорелла не имеет жгутиков и удерживается в верхних слоях воды за счет низкой плотности. Выглядит она как зеленая муть в воде — вода «цветет» (рис. 3).

Рис. 3

Размножается она только бесполым путем (рис. 4), а неблагоприятные условия переживает в форме цисты, в которые превращаются обычные клетки. Для хлореллы характерна высокая скорость фотосинтеза, она богата белками и липидами, благодаря чему ее выращивают на корм скоту и применяют для регенерации кислорода в космических аппаратах.

Рис. 4

Представителями нитчатых зеленых водорослей являются улотрикс и спирогира.

УЛОТРИКС

Улотрикс растет в прикрепленном состоянии (рис. 5). Нижняя клетка нити, называемаяприкрепительной (ризоидальной) клеткой, плотно врастает в поверхность какого-либо подводного предмета, образует толстую клеточную стенку, ее цитоплазма отмирает. Остальные клетки имеют одинаковое строение и способны к делению и фотосинтезу. За счет их деления водоросль растет в длину.

Рис. 5

Улотрикс размножается половым и бесполым путем (рис. 6).

Бесполое размножение улотрикса осуществляется с помощью подвижных 4-жгутиковых зооспор. Они образуются путем митотического деления из клеток средней части нити. Прикрепившись к какой-нибудь поверхности, они сбрасывают жгуты и делятся митозом в плоскости, параллельной поверхности. Нижняя клетка превращается в прикрепительную, а верхняя продолжает делиться, образуя нить. Нити улотрикса могут размножаться фрагментацией.

В неблагоприятных условиях улотрикс размножается половым путем. В клетках нити формируются подвижные гаметы. Они, соединяясь попарно, образуют зиготу, которая превращается с зигоцисту, переживающую неблагоприятные условия. В благоприятных условиях в ней происходит мейоз, и образовавшиеся гаплоидные клетки дают начало новым нитям улотрикса.

Рис. 6 

СПИРОГИРА

Спирогира представляет собой длинные плавающие в толще воды нити, состоящие из крупных клеток (рис. 7). Центр клетки занимает крупная центральная вакуоль, цитоплазма находится в пристенном слое и пронизывает вакуоль отдельными тяжами. Особенность спирогиры: один или несколько лентовидных хроматофоров, закрученных в спираль, и гаплоидное ядро.

Рис. 7

Нить растет за счет деления всех клеток.

При фрагментации нити каждый ее кусочек может дать начало новой нити. Так происходит вегетативное размножение спирогиры. Часто в водоемах спирогира образует густые сплетения, похожие на зеленую вату. 

Половой процесс — конъюгация — у спирогиры происходит между обычными клетками двух разных нитей (рис. 8).

Рис. 8

При сближении нитей между ними образуется конъюгационная трубка. Содержимое одной клетки, принадлежащей к «+»-нити, перетекает в другую, принадлежащую «–»-нити.

Происходит слияние клеток, а затем и ядер. Формируется диплоидная зигота, которая окружается плотной оболочкой — образуется зигоспора. Зигота делится мейозом, образуя 4 гаплоидные клетки.

В дальнейшем 3 из 4 клеток погибают. Оставшаяся прорастает в гаплоидную нить спирогиры.

СИФОНОВЫЕ ВОДОРОСЛИ

Одной из самых древних групп зеленых водорослей являются сифоновые водоросли. У них таллом образован, как правило, одной гигантской клеткой. В цитоплазме кроме одного или нескольких ядер содержится также один или несколько хлоропластов. Многочисленные хлоропласты обладают дисковидной или веретеновидной формой; когда хлоропласт один, он имеет сетчатое строение. Примерами таких водорослей являются каулерпа (рис. 9) и ацетабулярия (рис. 10).

       

Рис. 9                                                                           Рис. 10

АЦЕТАБУЛЯРИЯ

Нижняя часть одноклеточного слоевища (ризоид) находится в грунте. В ризоиде расположено ядро. Вверх растет ножка, достигающая в длину нескольких сантиметров. На ее конце формируется шляпка. Для размножения по периферии шляпки образуются споры, из которых вырастают новые растения.

отдел Бурые водоросли

С помощью дополнительных пигментов они могут осуществлять фотосинтез на глубине до 30 метров. Они встречаются только в морях и представляют собой крупные растения (до 30 метров в длину), состоящие из диплоидных клеток. Таллом образует ризоиды для прикрепления к субстрату (рис. 11). Многие из них растут в приливно-отливной зоне (литорале) и во время отлива оказываются на суше. Для защиты от высыхания бурые водоросли образуют много слизистых веществ. Представителями бурых водорослей является фукус (рис. 12) и ламинария (рис. 13). Таллом фукуса содержит многочисленные пузырьки воздуха для увеличения плавучести.

  

   Рис. 11                                    Рис. 12                                                  Рис. 13

В жизненном цикле бурых водорослей наблюдается чередования гаплоидного гаметофита и диплоидного спорофита с преобладанием спорофита.

Размножаются бурые водоросли половым и бесполым путем. Диплоидные растения посредством мейоза образуют гаплоидные клетки. У одних (род фукус) они становятся гаметами, при слиянии которых образуется зигота, дающая начало новому растению. У большинства же продуктами мейоза являются споры, которые дают начало гаплоидной стадии (рис. 14).

Рис. 14. Жизненный цикл ламинарии

Гаплоидная стадия представляет собой мелкие нитевидные образования, которые недолго живут на дне моря. Они раздельнополы. На них формируются многоклеточные (!) половые органы, в которых образуются гаметы: яйцеклетки и сперматозоиды. Они, сливаясь, образуют зиготу, из которой вырастают крупные диплоидные растения.

Отдел красные водоросли (багрянки)

На глубинах более 30 метров света не хватает и для бурых водорослей. Там обитают красные водоросли, пигменты которых способны использовать синий свет. Основные пигменты: хлорофилл, каротиноиды (желто-оранжевые), фикобилины (красно-синие). Встречаются они и на более мелких участках дна, вплоть до границы воды и суши. В основном это морские растения средних размеров (десятки сантиметров в длину), но среди них есть и обитатели пресных вод, и одноклеточные представители. Представители: порфира (рис. 15) и филлофора (рис. 16). 

        

Рис. 15                                                    Рис. 16

В пресных водоемах (ручьях и болотах) распространен батрахоспермум ( «жабья икра») в виде разветвленных сине-зеленых кустиков, окутанных бесцветной студенистой слизью, придающей ему отдаленное сходство с икрой лягушек или жаб (рис. 17).

Рис. 17. 

У красных водорослей в жизненном цикле одинаково представлены гаплоидная и диплоидная стадии, часто они образуют единый таллом. Полностью отсутствуют жгутиковые стадии жизненного цикла. 

Многие виды красных водорослей употребляются в пищу, используются для получения агар-агара и медицинских препаратов.

значение водорослей

1. Одни из основных поставщиков кислорода наряду с таежными и тропическими лесами.
2. В морях они являются основными продуцентами органических веществ.
3. Начальное звено пищевых цепей водных экосистем.
4. Являются местом обитания и размножения водных организмов.
5. Пищевой продукт для человека.
6. Корм для скота.
7. Сырье для получения лекарственных веществ, микроэлементов (йода и др.), красителей, агар-агара и т. п
8. ЖИЗНЕННЫЙ ЦИКЛ ПОСМОТРЕТЬ ОБЯЗАТЕЛЬНО http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/c684b6db-d9ae-7349-11a7-d00bddba6c9b/00135958702400568.htm

На этой странице вы узнаете

• Почему взрослая хламидомонада всегда погибает при “родах”?
• Что общего у колонии водорослей и студенческого общежития?
• Для чего водорослям нужны глазки?
• Зачем хлореллу берут с собой в космос?

Видели когда-нибудь цветущий водоём? Тот самый манящий в знойный июльский денёк пруд, в котором так хочется искупаться. Но когда подходишь к нему вплотную, желание часто исчезает – вода зеленая, мутная, а еще и воняет болотом… Кто же виновник такого разочарования? Ответ прост: водоросли! О них мы и поговорим в этой статье.

Общая характеристика водорослей

Водоросли – группа низших растений, включающая в себя множество отделов. В школьной программе из них подробно изучают:

• Красные водоросли,
• зеленые водоросли,
• Бурые водоросли. 

Ризоиды – одноклеточные органы прикрепления к субстрату. Это своеобразные аналоги корням, присущие организмам, которые их не имеют.

Почему ризоиды хуже корней? 

Главный недостаток ризоидов в том, что они одноклеточные. Если мы внимательно посмотрим на строение корня, то увидим там множество зон, тканей и других структур. Так корень напоминает мощную водопроводную трубу, по которой питательные вещества поступают в растение. Ризоиды же представлены всего одной клеткой, они очень маленькие и слабенькие, поэтому не могут выполнять функцию всасывания веществ. Они, как зацепки, нужны только для того, чтобы растение не унесло течением. С чем они успешно справляются.

Тело любой водоросли представлено слоевищем, или талломом. Оно может быть одноклеточным или многоклеточным, разнообразной формы. 

Таллом – одиночная клетка или их недифференцированное скопление, образующее тело организма. 

“Недифференцированные” – значит “одинаковые”, то есть в талломе все клетки имеют похожее строение и выполняют одни и те же функции. Примерно как карандаши: они отличаются только цветом и все нужны, чтобы рисовать.

Типы организации талломов

Типы организации одноклеточных талломов

1. Монадный – жгутиковый. Чтобы запомнить термин, будем вспоминать представительницу этого типа – хламидомонаду. В её названии буква “Х” напоминает два жгутика. 

1. Коккоидный – шарообразный. Корень “кокк” мы еще встретим, изучая микробиологию: кокками называют бактерии, напоминающие шарики, например, стрептококк. По этому признаку и запомним, буква “о” в слове “кокк” такая же круглая, как шарик.

1. Амебоидный – не имеющий постоянной формы. Слово происходит от названия простейшего животного – амёбы, которая похожа на кляксу. Примерно так и выглядят амебоидные слоевища водорослей.

Типы организации многоклеточных талломов

1. Нитчатый – представлен несколькими клетками, соединенными в длинную цепочку. Внешне напоминает нить, за что и получил такое название.

1. Пластинчатый – состоящий из нескольких нитей, соединенных между собой в “пластину”. Такие водоросли нам наиболее известны: внешне они напоминают высшее растение с листьями.

1. Сифоновый тип организации таллома представлен множеством слившихся клеток. Внутри такой водоросли не остается никаких перегородок, это своеобразный “кисель” из цитоплазмы всех клеток.

1. Сифонокладиевый таллом тоже состоит из слившихся клеток, но в нём еще присутствуют какие-то перегородки. “Клада” – звучит так, будто что-то куда-то положили. Так и запомним: в сифонокладиевом талломе клеточные структуры лежат более упорядоченно, будто их разложили по полочкам.

Экология и значение 

Обитают водоросли не только в пресных и соленых водоемах – их можно найти даже в пробе воды из лужи в парке или в почве. Некоторые виды обнаруживаются во льдах за полярным кругом. Если подумать: водоросли неубиваемы, как старый телефон Nokia. Даже если нам кажется, что водоросли не живут где-то, скорее всего, мы ошибаемся.

В экосистемах водоросли выполняют роль продуцентов и составляют пищу водных животных. 

Водоросли могут быть свободноживущими или входить в состав лишайников. Лишайники – симбиотические организмы, тела которых составляют одиночные клетки водоросли, расположенные между грибными гифами. О том, что такое гифы можно подробнее прочитать в статье «Грибы. Лишайники».

Использование водорослей человеком

Некоторые представители (например, ламинария – морская капуста, ульва – морской салат) издавна используются человеком в пищу. Азиатские кухни особенно знамениты своими блюдами из водорослей. Например, японцы заразили весь мир своей любовью к салату чука: его можно найти даже в некоторых российских супермаркетах.

Красные водоросли используют в промышленности для получения желатинообразных веществ, например, агар-агара.

Агар-агар – смесь полисахаридов, используемая для приготовления различных кулинарных блюд или субстрата, на котором хорошо растут колонии различных организмов в лаборатории. 

Теперь перейдем к отделам водорослей.

Зеленые водоросли

Отдел Зеленые водоросли назван так из-за характерной окраски представителей, вызванной преобладанием хлорофиллов a и b над другими пигментами. 

Представители: хламидомонада, хлорелла, хлорококк, улотрикс, ацетабулярия, вольвокс, ульва.

Отличительные особенности

1. Хлорофиллы a и b

Хлорофилл – пигмент растений, необходимый для фотосинтеза. У разных групп водорослей разный пигментный состав. Пигменты являются красящими веществами, они определяют цвет растения.

1. Запасное вещество – крахмал

Крахмал откладывается у зеленых водорослей в пиреноиде – особом месте в клетке, где содержится много ферментов. Эти ферменты в буквальном смысле притягивают к себе молекулы глюкозы и соединяют их в одно большое крахмальное зерно. 

1. Преобладающее поколение гаплоидное. 

Это значить, что имеется одинарный набор хромосом. Взрослое растение любой зеленой водоросли представлено гаплоидным поколением – гаметофитом. 

Запомним правило трёх “Г” – оно не раз еще пригодится нам при изучении ботаники.
Гаметофит – гаметы – гаплоидный. Все эти слова начинаются на букву “Г”, а значит, они взаимосвязаны: гаметофит и гаметы имеют гаплоидный набор хромосом, гаметы образуются из гаметофита.

Важнейшие представители отдела

Хламидомонада – одноклеточная водоросль с монадным талломом. 

В передней части клетки располагаются 2 жгутика. Фотосинтезирующий аппарат представлен крупным чашевидным хроматофором, заполняющим практически всю цитоплазму клетки. Зёрна крахмала скапливаются в центральной области хроматофора — пиреноиде. Имеется светочувствительный органоид – стигма. 

Размножается водоросль как бесполым путем, так и половым. 

Зооспора – спора, имеющая один или несколько жгутиков. Вспомним, где еще нам встречался корень “зоо”: например, в словах “зоология” (наука о животных), “зоопарк”. Зооспора похожа на маленькое животное: она активно двигается, имеет своеобразный “хвостик”.

Хлорелла, плеврококк – одноклеточные водоросли с коккоидным талломом. 

Размножаются эти водоросли только бесполым путем с образованием безжгутиковых автоспор. 

Автоспора – неподвижная безжгутиковая спора. 

Термин можно запомнить так: автоспора АВТОномная и независимая, ей этот мир уже абсолютно понятен. Поэтому она спокойно лежит и не двигается, а созерцает происходящее вокруг.

Автоспора познала смысл бытия

Плеврококк часто покрывает стволы деревьев, его скопления выглядят как зеленый налет на коре.

Ацетабулярия (“бокал русалки”) – крупная многоклеточная водоросль с сифоновым талломом.

Интересно, что во всем теле ацетабулярии имеется только одно ядро. Именно оно контролирует процессы жизнедеятельности, происходящие в таком большом организме.

Вольвокс – шарообразный колониальный организм, состоящий из множества жгутиковых клеток. 

Строение колонии вольвокса

Размножается вольвокс бесполым путем (делением колонии) или половым (с образованием жгутиковых гамет).

Красные водоросли – Багрянки

Красные водоросли – отдел, представители которого характеризуются отсутствием в жизненном цикле жгутиковой стадии. 

Представители: филлофора, родимения, анфельция, делессерия.

Отличительные особенности

1. Особые пигменты: фикоэритрин и фикоцианин.
2. Запасное вещество – багрянковый крахмал.
3. Все стадии жизненного цикла неподвижны.

Разнообразие багрянок

Живут красные водоросли в основном в морских водах, на больших глубинах по сравнению с другими водорослями. Багрянки гораздо больше приспособлены к жизни на глубине, чем другие низшие растения. Дело в том, что они имеют красные и синие пигменты (фикоэритрин и фикоцианин), что позволяет им использовать для фотосинтеза энергию солнечных лучей синей части спектра. А на большие глубины проникают только такие лучи. Вот так багрянки обхитрили систему.

Багрянки обошли фотосинтез

Бурые водоросли

Представители: ламинария, саргассум, фукус, цистозейра.

Отличительные особенности

1. Особый пигмент – фукоксантин.
2. Запасное вещество – ламинарин. 
3. Большую часть жизненного цикла проживают в диплоидной фазе. 

Талломы бурых водорослей имеют наиболее сложное строение среди всех представителей водорослей. 

Они образуют тканеподобные структуры, например, ситовидные клетки. Однако называть их настоящими тканями еще нельзя, потому что все клетки имеют одинаковое происхождение. По мнению некоторых ученых, именно бурые водоросли дали начало современным высшим растениям. 

Ламинария – крупная многоклеточная водоросль с пластинчатым талломом. Используется людьми в пищу.

Ламинария славится высоким содержанием йода, что делает её особенно полезной для людей с гипофункцией щитовидной железы. Размножается как половым, так и бесполым путем, гаметы и споры имеют жгутики.

Фактчек

• Водоросли – группа низших растений, включающая в себя множество отделов. 
• Тело представлено талломом, прикрепление к субстрату происходит за счёт ризоидов.
• Отдел зеленые водоросли назван так из-за характерной окраски представителей, вызванной преобладанием хлорофиллов a и b над другими пигментами. В качестве запасного вещества накапливают крахмал и большую часть жизненного цикла проживают в гаплоидной фазе. 
• Красные водоросли – отдел, представители которого характеризуются отсутствием в жизненном цикле жгутиковой стадии.
• Бурые водоросли отличаются запасанием в клетках полисахарида ламинарина и наличием особого пигмента фукоксантина. 

Проверь себя

Задание 1.

Почему водоросли считаются низшими растениями?

1. из-за малой численности
2. из-за недостаточного разнообразия форм
3. так как не имеют настоящих тканей и органов
4. так как имеют слишком маленькие размеры тела

Задание 2.

Какое запасное вещество у бурых водорослей?

1. фукоксантин
2. крахмал
3. олеин
4. ламинарин

Задание 3. 

Почему багрянки живут на большой глубине?

1. имеют красные и синие пигменты и могут улавливать лучи синей части спектра
2. прикрепляются только к особому каменистому субстрату
3. живут в симбиозе с глубоководными животными
4. из-за большой массы тела не всплывают на поверхность

Задание 4.

Ламинария полезна людям с…

1. сахарным диабетом
2. несахарным диабетом
3. гипофункцией щитовидной железы
4. гиперфункцией щитовидной железы

Задание 5.

Пиреноид — это…

1. фотосинтезирующий аппарат
2. скопление ферментов
3. хроматофор
4. светочувствительный органоид

Ответы: 1 – 3; 2 – 4; 3 – 1; 4 – 3; 5 – 2.

Инфоурок

›

Биология

›Презентации›Презентация для подготовки к ОГЭ и ЕГЭ «Водоросли»

Презентация для подготовки к ОГЭ и ЕГЭ «Водоросли»

Строение и жизнедеятельность водорослей

Характерной особенностью водорослей является то, что их тело НЕ расчленено на ткани и органы, а представлено талломом (или слоевищем). Именно поэтому водоросли относятся к низшим растениям. Так же для них характерно наличие хроматофоров – органоиды, подобные хлоропластам высших растений, в которых происходит процесс фотосинтеза 

Хроматофор

Хоть тело водорослей и НЕ разделено на ткани и органы, однако они отличаются большим морфологическим многообразием: бывают одно- и многоклеточными, а также колониальными.

Колониальный организм отличается от многоклеточного тем, что в многоклеточном клетки дифференцируются по функциям (хотя бы частично), в колонии же каждая клетка в основном является практически самостоятельным организмом.

Колониальная водоросль вольвокс

Строение многоклеточных водорослей соответствует среде их обитания.

Особенности, характерные для растения, живущего в воде:

— Наличие целлюлозно-пектиновой оболочки позволяет водорослям сочетать прочность с возможностью интенсивного роста и высокой проницаемостью.

— У бентосных (донных) водорослей слоевище прикрепляется к дну с помощью ризоидов или базального диска. Это приспособление позволяет им не отрываться от субстрата во время прибоя и при ударах волн.

Ризоиды

— Таллом водоросли обычно не сплошной, а разделенный – это помогает водоросли снизить сопротивление толщи воды.

— Адаптацией к изменению спектра света, доходящего до глубин океана, стало формирование новых фотосинтезирующих пигментов, а также увеличение числа пигментов в клетке по мере роста глубины.

— Таллом водоросли достаточно часто бывает покрыт слизью, которая удерживает воду внутри водоросли, препятствует излишней ее потере.

— Внутри водоросли часто можно заметить воздушные пузырьки, которые помогают им удерживать вертикальное положение в воде.

— Размножение водорослей обычно происходит в период прилива. В это время споры и гаметы выходят из тела растения и дают начало новым водорослям. Молодые особи начинают свое развитие практически сразу же, чтобы не быть унесенными в море во время отлива. 

Экология водорослей

Водоросли – самая древняя группа растений на Земле. Они обитают как в воде, так и на суше – во влажной почве, на коре деревьев. Также они способны вступать в симбиоз с грибами и образовывать лишайники. Бурые водоросли вместе с кораллами формируют океанические острова.

— Водоросли являются началом цепей питания, так как способны улавливать энергию света и превращать ее в энергию химических связей в органических веществах (фотосинтез), которые являются пищей для животных, начиная простейшими и заканчивая млекопитающими.

— Не менее важной функцией водорослей является обогащение воды кислородом, который они выделяют в процессе фотосинтеза. Без кислорода в воде не смогли бы дышать ни животные, ни сами растения.

— Водоросли поставляют многим животным среду для обитания: в толще их разветвленного таллома часто живут многие беспозвоночные, а также молодь рыб и земноводных.

Размножение водорослей

Водоросли размножаются половым и бесполым путем.

Как правило, бесполым путем водоросли размножаются в благоприятный период.

Бесполое размножение осуществляется вегетативно или при помощи спор. Вегетативное размножение у одноклеточных происходит делением надвое, у многоклеточных – частями таллома (слоевища). Споры формируются путем деления на определенных особях — спорофитах. Споры, имеющие жгутик для передвижения, называются зооспорами.

Бесполое размножение одноклеточной водоросли хламидомонады

В неблагоприятный период (высокая или низкая температура, накопление продуктов обмена в среде обитания при высокой плотности заселения, загрязнение водоемов) происходит половое размножение.

Половое размножение происходит при помощи специальных клеток – гамет, которые потом попарно сливаются с гаметами другой особи, образуя зиготу. Из зиготы образуются новые особи. Организм, который производит гаметы, называется гаметофитом.

У многих водорослей происходит планомерное чередование полового и бесполого поколения. Иногда спорофит и гаметофит – разные особи, живущие в разное время и часто даже в разном месте, а иногда одна и та же особь может продуцировать то споры, то гаметы – в зависимости от времени года и условий окружающей среды.

Водоросли – группа низших растений, жизнь которых связана с водной средой. Наука, изучающая водоросли, именуется –альгология.  Водоросли в ЕГЭ по биологии встречаются в нескольких заданиях и вам потребуется досконально изучить этот вопрос ЕГЭ по биологии.

Общая характеристика водорослей.

1. Распространены практически повсюду где есть наличие влаги: вода, почва, кора деревьев, поверхность глиняных горшков.
2. Представлены одноклеточными, колониальными, многоклеточными (у многоклеточных тело называется слоевищем или талломом).
3. Все водоросли являются эукариотами за исключением сине-зеленых.
4. Имеют отличительные особенности строения клетки такие как: наличие клеточной стенки из целлюлозы или пектина, наличие хлоропластов и хроматофор, присутствие пиреноида – области хроматофора, где наиболее активно идет синтез и накопление органических веществ,
5. Имеются пигменты, которые обеспечивают фотосинтез на разной глубине. Хлорофилл на глубине 10 метров, каротиноиды на глубине 80 метров, фукоксантин на глубине 20 метров

Питание

Автотрофное – фотосинтез с выделением кислорода (исключение эвгленовые – миксотрофы на свету фотосинтез  в темноте органические вещества)

Размножение

1. Бесполое осуществляется посредством образования спор (разделаются на  образом автоспоры и зооспоры).
2. Вегетативное – происходит посредством участков слоевища. Подразделяется на изогамию, гетерогамию, оогамию.

В жизненном цикле преобладает гаметофит

Водоросли делятся на десять отделов

1. Зеленые водоросли;
2. Бурые водоросли;
3.  Красные водоросли;
4. Золотистые водоросли;
5. Диатомовые водоросли;
6. Динофитовые водоросли;
7. Эвгленовые водоросли;
8. Пирофитовые водоросли;
9. Харовые водоросли;
10. Сине-зеленые водоросли.

Отдел сине-зеленые (одноклеточные, многоклеточные, колониальные)

Строение клетки имеет характерную особенность – отсутствие ядра. Клетка состоит из клеточной стенки и клеточной мембраны. Внутренняя полость клетки заполнена протопластом, содержащий волютин, рибосомы, ферментоактивные гранулы, фотосинтезирующая мембрана, внутри расположена также кольцевая ДНК.

Представителем сине-зеленых водорослей является спирулина – известна пищевая добавка. Они формируют лечебные грязи, некоторые могут фиксировать свободный азот. Используются при выращивании риса. Могут изменять цвет воды в период массового размножения ( пример – Красное море)

Отдел Зеленые водоросли

Рассмотрим на примере клетки хламидомонады хоботковой. Одноклеточная водоросль с достаточно сложным строением клетки. Клетка имеет овальную форму, на ее передней части расположены два жгутика (выполняют функцию движения клетки во внешней среде) и хоботок. Снаружи хламидомонада покрыта клеточной оболочкой, содержащей гликопротеин (за счет него и пектинов клеточная оболочка этой клетки очень прочная). Внутри клетка заполнена цитоплазмой – отвечает за обмен веществ и форму клетки, содержит хроматофор с расположенным на нем пиреноидом – белковое вещество отвечает за накопление питательных компонентов клетки. В цитоплазме находятся стигма (светочувствительный глазок), ядро, сократительные вакуоли (органеллы, отвечающие за удаление жидкости из клетки).

Размножение

Бывает автоспоровое (возможно при благоприятных условиях, при этом материнская клетка лишается жгутиков, перестает двигаться, внутри образуются споры количество варьирует от двух автоспор до четырех. После чего происходит их выход из материнской клетки и через сутки новые клетки способны уже сами к размножению) и образование гамет при неблагоприятных условиях. Гаметы – это половые клетки, выходящие из материнской клетки и сливающиеся между собой с образованием зигот. Зигота находится в состоянии покоя до наступления благоприятных условий. После этого зигота делится с образованием четырех новых клеток.

Еще один интересный представитель зеленых водорослей – хлорелла. Одноклеточная зеленая водоросль без жгутиков. Внутри клеточной оболочки содержатся протоплазма, ядро и хроматофор с пиреноидом. Водоросль содержит большое количество белка и жиров. На один квадратный метр освещенной поверхности приходится 100 грамм биомассы в сутки. Идет на корм животным, для очистки воды от органики, для регенерации воздуха в закрытых помещениях.

Нитчатые зеленый водоросли

Клетка Улотрикса состоит из ядра, хроматофора, цитоплазмы и сократительных вакуолей снаружи окружена клеточной оболочкой. Прикрепляется к субстрату за счет ризоидов, далее идет базальная клетка, после чего идет однорядная нить. Растет водоросль за счет поперечного деления клеток.

Размножение

Бесполое. Происходит в благоприятных условиях. При этом клетка образует зооспоры, снабженных жгутиками, благодаря которым зооспора двигается и крепится к предмету, после чего начинает процесс деления с образованием новой нити водоросли.

Половое (изогамия). Из клетки водоросли выходя гаметы, которые после этого попарно сливаются с образованием зиготы. Зигота делится на четыре клетки, которые далее дают жизнь следующим нитям водорослей.

Колониальный водоросли

Колониальные водоросли – микроорганизмы, образующие колонии с одинаковым генотипом.

Классическим представителем колониальных зеленых водорослей считают вольвокс – водоросль, состоящая из активных жгутиковых клеток. Каждая особь размножается бинарным делением. Это промежуточная форма организмов между одноклеточными и многоклеточными организмами.

Отдел Бурые водоросли

Бурые водоросли относятся к многоклеточным низшим растениям, у них хорошо развито слоевище, содержат ламинарин и спирт маннит. Представители бурых водорослей: Ламинария японская. Имеет мощное слоевище в длину в среднем от двух до шести метров (есть особи, достигающие двенадцатиметровой длины).Слоевище –лентовидная стлань, стволик неразветвленный, крепится при помощи ризоидов к субстрату.

Микроцистис грушевидный относится к семейству ламинариевых, является самым крупным представителем водорослей. Достигает в длину 64 метра. Слоевище крепится к субстрату при помощи ризоидов, имеется базальный диск и очень мощное слоевище. Стлань рассечённая.

Цистозейра. Многолетний представитель бурых водорослей, произрастает на каменистых грунтах Черного и Азовского морей Обладает крупным слоевищем, которое крепится к субстрату при помощи подошвы. В длину достигает одного метра. Стволик имеет радиально размещенные многократно разветвленные ветви.

Бурые водоросли имеют большое практическое значение. Из них получают ламинарин, манит, иод и бром. Используются в пищевой промышленности.

Отдел Красные водоросли

Характеризуются полным отсутствием жгутиковых стадий. Содержат агар-агар. Представитель красных водорослей – филофора.

В длину достигает 40 сантиметров. Образует на дне Черного моря поле Зернова протяжённостью 40 на 70 миль, сейчас оно сокращено на 2/3. Порфира – еще один представитель отдела Красных водорослей. В длину 10 сантиметров. Из него получают иод, бром, агар, кровезаменители, лекарства для борьбы со СПИдом.

Отдел Диатомовые водоросли

Рассмотрим отдел на примере новикулы. Новикула – представитель диатомовых водорослей. Встречается в составе планктона. Клетки новикулы производят реактивные движения за счет выбрасываемой слизи. Деление клетки бинарное, происходит каждые три часа.

На дне водоема образуют вещество диатомит, который пропитывают нитроглицерином и получают динамит.

Отдел Динофитовые водоросли.

Одноклеточные микроорганизмы, монадного типа структуры.  В основном форма имеет шаровидную и эллипсоидную форму. Представитель отдела – ноктилюка ( или ночесветка) окрашена в розовый цвет. При раздражении выделяет флуоресцентное вещество, демаскирует предметы в воде.

Золотистые водоросли

Представитель – кокколитофориды. Одноклеточная панцирная водоросль – фиксатор карбонатов. Образует осадочный материал, именно эта водоросль образовала крымские горы. Если смотреть в количественном эквиваленте, то один кубический миллиметр мела содержит 5 миллионов особей кокколитофориды.

Строение и жизнедеятельность водорослей

Характерной особенностью водорослей является то, что их тело НЕ расчленено на ткани и органы, а представлено талломом (или слоевищем). Именно поэтому водоросли относятся к низшим растениям. Так же для них характерно наличие хроматофоров – органоиды, подобные хлоропластам высших растений.

Вспомним! Наука о водорослях — альгология.

Строение клетки водоросли

Строение клетки водоросли в целом схоже со строением растительной клетки, однако она имеет свои особенности.

Одной из главных отличительных черт водорослевой клетки является организация фотосинтезирующего пигмента не в виде хлоропласта, а в виду специального образования – хроматофора, который может иметь самую замысловатую форму в зависимости от типа пигмента и вида самой водоросли.

Ниже представлено строение нитчатой водоросли спирогиры. Слева – схематичный рисунок, справа – фотография микропрепарата реальной спирогиры.

Хроматофор

Хоть тело водорослей и НЕ разделено на ткани и органы, однако они отличаются большим морфологическим многообразием: бывают одно- и многоклеточными, а также колониальными.

Колониальный организм отличается от многоклеточного тем, что в многоклеточном клетки дифференцируются по функциям (хотя бы частично), в колонии же каждая клетка в основном является практически самостоятельным организмом.

Колониальная водоросль вольвокс

Строение многоклеточных водорослей соответствует среде их обитания.

Особенности, характерные для растения, живущего в воде:

● Наличие целлюлозно-пектиновой оболочки позволяет водорослям сочетать прочность с возможностью интенсивного роста и высокой проницаемостью.

● У бентосных (донных) водорослей слоевище прикрепляется к дну с помощью ризоидов или базального диска. Это приспособление позволяет им не отрываться от субстрата во время прибоя и при ударах волн.

Ризоиды

● Таллом водоросли обычно не сплошной, а разделенный – это помогает водоросли снизить сопротивление толщи воды.

● Адаптацией к изменению спектра света, доходящего до глубин океана, стало формирование новых фотосинтезирующих пигментов, а также увеличение числа пигментов в клетке по мере роста глубины.

● Таллом водоросли достаточно часто бывает покрыт слизью, которая удерживает воду внутри водоросли, препятствует излишней ее потере.

● Внутри водоросли часто можно заметить воздушные пузырьки, которые помогают им удерживать вертикальное положение в воде.

● Размножение водорослей обычно происходит в период прилива. В это время споры и гаметы выходят из тела растения и дают начало новым водорослям. Молодые особи начинают свое развитие практически сразу же, чтобы не быть унесенными в море во время отлива.

Экология водорослей

Водоросли – самая древняя группа растений на Земле. Они обитают как в воде, так и на суше – во влажной почве, на коре деревьев. Также они способны вступать в симбиоз с грибами и образовывать лишайники. Бурые водоросли вместе с кораллами формируют океанические острова.

• Водоросли являются началом цепей питания, так как способны улавливать энергию света и превращать ее в энергию химических связей в органических веществах, которые являются пищей для животных, начиная простейшими и заканчивая млекопитающими.

• Не менее важной функцией водорослей является обогащение воды кислородом, который они выделяют в процессе фотосинтеза. Без кислорода в воде не смогли бы дышать ни животные, ни сами растения.

• Водоросли поставляют многим животным среду для обитания: в толще их разветвленного таллома часто живут многие беспозвоночные, а также молодь рыб и земноводных.

Значение водорослей для человека

Прочитайте темы: “Размножение водорослей”, “Классификация водорослей” и переходите к тестированию.