К отделам бурых и красных водорослей относится множество подводных растений, отличающихся выразительными расцветками и имеющих большое значение не только для человека, но и в целом для планеты. Несмотря на простое внутреннее строение, внешне большинство водорослей очень выразительно из-за прихотливых разветвлений таллома, образующего «ветви» и «листья».
Названия свои бурые и красные водоросли (багрянки) получили благодаря окраске, которая зависит от преобладающих пигментов. Объединяет бурые и красные водоросли то, что они очень редко встречаются в пресных водах, предпочитая моря и океаны. Как бурые, так и красные водоросли являются бентосными формами, то есть прикрепляются ко дну.
Бурые водоросли можно встретить повсеместно, но больше всего их произрастает в холодных морях. Они растут на грунте, скалах и других поверхностях на глубине 20-30 метров, либо совсем неглубоко в приливно-отливной зоне. Могут образовать настоящие подводные леса — обширные и наполненные живностью. Интересно, что эти водоросли способны в течение нескольких часов, пока длится отлив, находиться без воды.
Клетки бурых водорослей имеют по одному ядру и несколько мелких хроматофоров. Бесполое размножение у них осуществляется при помощи спор, а половое — посредством гамет. Однако бурые водоросли приспособлены и к вегетативному размножению, которое идет путем деления слоевища (таллома). В бурых водорослях преобладает пигмент фукоксантин, подавляющий прочие. Он поглощает солнечный свет в сине-зеленой части видимого спектра. Большинство же наземных растений, имеющих хлорофилл, в ходе фотосинтеза поглощают красные и сине-фиолетовые лучи солнечного спектра, а зеленые отражают.
К бурым водорослям относят не менее полутора тысяч видов, наиболее известные из которых — ламинария, фукус (имеет рассеченное слоевище и «плавники»), саргассум, чье слоевище похоже на побег с листьями и плодами, стеблонема, макроцистис грушевидный (его длина доходит до десятков метров!).
Ламинария. Строение и размножение
Ламинария, которую в обиходе прозвали «морской капустой», — широко распространенная крупная водоросль, употребляемая в пищу и используемая в качестве удобрения.
Строение
1. Тело — слоевище.
2. Имеет ризоиды
— похожие на тонкие нити выросты на нижней части слоевища.
3. Внутри слоевища имеются ситовидные клетки, которые напоминают ситовидные трубки. Сосудов нет.
Размножение
1. В цикле развития ламинарии идет чередование поколений — бесполого и полового, которые сменяют друг друга. Фактически бесполое размножение плавно переходит в половой процесс.
2. Бесполое размножение ламинарии осуществляется с помощью зооспор, которые созревают в зооспорангиях.
3. Далее зооспоры прорастают в два типа заростков — мужской или женский. Обратите внимание, заростки — это гаметофиты, так как в них образуются гаметы (половые клетки). Значит, у ламинарии образуются мужской и женский гаметофиты.
4. На мужских гаметофитах формируются сперматозоиды. На женских гаметофитах — яйцеклетки.
5. После слияния и оплодотворения образуется зигота, которая делится митозом, из нее образуется новая ламинария.
6. Сама водоросль ламинария — спорофит, или бесполое поколение, так как образует споры (зооспоры).
7. Вывод: в жизненном цикле ламинарии преобладает стадия спорофита (взрослая ламинария), гаметофит представлен слабее, в виде заростков.
Хочешь сдать экзамен на отлично? Жми сюда — подготовка к ОГЭ по биологии
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.)
© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2023
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение
(в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов
без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования,
обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.
Водоросли – автотрофные
организмы. Они бывают одноклеточные (например, хламидомонада,
хлорелла), колониальные (вольвокс, пандорина)
и многоклеточные (ульва, фукус). Каждая из этих форм имеет различные размеры – от
микроскопических до нескольких десятков метров.
Водоросль
макроцистис вырастает за день на 45 сантиметров и
достигает длины 160 метров. У колониальных водорослей отдельные
клетки тесно соединены между собой через нити цитоплазмы (плазмодесмы) или погружены в общую слизь.
Наука о водорослях
называется альгологией. Клетки большинства водорослей существенно
не отличаются от типичных клеток растений, однако у них есть свои особенности.
Как и все растительные клетки, снаружи клетки
водорослей покрыты клеточной стенкой и цитоплазматической мембраной, под
которыми располагается внутриклеточное содержимое (цитоплазма, ядро,
вакуоль с клеточным соком, митохондрии, рибосомы и другие органоиды). В
растительных клетках фотосинтезирующие пигменты
находятся в хлоропластах. У водорослей они называются «хроматофоры». Они
могут быть различной формы (пластинчатыми, дисковидными, спиралевидными,
чашевидными). Хроматофоры, так же как и
хлоропласты, содержат хлорофилл, который придаёт зелёную окраску клетке. В хроматофоре многих видов водорослей содержатся
особые включения – пиреноиды. Это место скопления питательных веществ, в котором
фотосинтез происходит наиболее активно.
Часть водорослей приспособились к жизни на коре
деревьев, сырых участках почвы, стенах домов, высоко в горах, ледниках. Но большинство водорослей – обитатели воды. Однако не все водные
растения являются водорослями. В водной среде обитают представители всех групп
высших растений, кроме голосеменных. Эти растения происходят от наземных форм и
являются вторичноводными. Они попали в воду, осваивая
новые места обитания. В отличие от них водоросли всегда существовали в воде.
Рассмотрим несколько примеров водных высших растений: папоротники сальвиния плавающая и азолла,
кувшинка и кубышка, корни которых расположены в
донном грунте, а листья и цветки – на
поверхности воды.
Вы уже знаете, что водоросли – низшие растения. Их клетки
практически не отличаются друг от друга, отсутствует
чёткая дифференцировка на ткани. Тело водорослей не разделено на
вегетативные органы (корень, стебель, лист), а представлено талломом, или
слоевищем. Талломы водорослей бывают различного цвета. Это связано с
сочетанием в них пигментов: зелёных, оранжевых, жёлтых, красных и синих.
Выделяют следующие группы водорослей: зелёные, красные (или багрянки),
бурые, золотистые, жёлто-зелёные и харовые водоросли. Бурые водоросли
(например, ламинария, фукус) наиболее высокоорганизованны.
У них появляются ткани, но они ещё слабо дифференцированы и малочисленны.
Слоевище может иметь самую разнообразную рассечённость.
Такие виды водорослей похожи на высшие растения, их структуры внешне напоминают
стебли, листья и даже плоды. Они прикрепляются к субстрату с помощью ризоидов.
Это защищает их от течения воды или волн. Но эти «корнеподобные»
структуры не являются корнями.
Водоросли морфологически разнообразны. Встречаются чрезвычайно
простые одноклеточные, а также сложнорасчленённые.
Поэтому у водорослей выделяют несколько основных типов организации таллома.
Рассмотрим эти типы.
Амёбоидная структура. Одноклеточные организмы, которые не имеют клеточной
стенки, и, следовательно, не способны сохранять постоянную форму тела. Такие
клетки способны передвигаться с помощью псевдоподий. Вы уже встречались с таким
типом движения у амёбы обыкновенной.
Монадная структура. Одноклеточные организмы, которые имеют постоянную форму тела. Благодаря
наличию жгутиков, клетки способны к активному движению. Часто имеют стигму
(светочувствительный «глазок»). Для пресноводных видов характерно
наличие сократительной вакуоли. Часто встречается объединение нескольких монадных клеток в колонию, окружённую общей слизью.
Коккоидная структура. Одноклеточные или колониальные организмы, имеющие постоянную форму тела.
Они не имеют жгутиков или псевдоподий, следовательно, не способны к
самостоятельному передвижению и переносятся током воды. Чаще всего имеют
клеточную стенку или панцирь. Могут быть различные выросты, поры для облегчения
парения в толще воды.
Пальмеллоидная структура. Образование из нескольких коккоидных клеток,
погружённых в слизь и, как правило, прикреплённое к субстрату. Клетки между собой
не объединяются – отсутствуют плазмодесмы.
Нитчатая структура.
Многоклеточный таллом, в котором клетки соединены в простую
или разветвлённую нить. Нити могут свободно плавать в толще воды, прикрепляться
к субстрату либо объединяться в колонию. Чаще всего клетки нити делятся
поперечными перегородками, что обеспечивает постоянный рост нити в
длину. Клетки в нити не имеют жгутиков и могут быть связаны между
собой плазмодесмами.
Пластинчатая структура. Многоклеточные талломы в форме пластинок из одного,
двух или нескольких слоёв клеток.
Харофитная (членисто-мутовчатая) структура. Встречается только у харовых
водорослей. Таллом многоклеточный, может достигать больших размеров, состоит
из главного побега с отходящими от него членистыми боковыми
побегами.
Водоросли очень разнообразны. Познакомимся поближе с некоторыми
видами.
Хлорелла – одноклеточная зелёная
водоросль, широко распространённая в пресных водоёмах и почвах. Клетки её
мелкие, шаровидные, хорошо видимые только с помощью микроскопа. Хлорелла очень
быстро размножается и активно поглощает из окружающей среды органические
вещества. Поэтому её применяют при биологической очистке сточных вод.
Спирогира является самой
распространённой водорослью пресных вод, где её скопления образуют основную
массу зелёной тины. Её нити свободно плавают и не ветвятся, состоят из довольно
крупных цилиндрических клеток. Хроматофор представлен спирально закрученной
лентой.
Улотрикс обитает в реках, где часто покрывает ярко-зелёным налётом подводные
предметы, расположенные близко к поверхности воды. Неветвящиеся нити улотрикса состоят из ряда коротких клеток и одним концом
прикрепляются к субстрату. Хроматофор имеет вид незамкнутого кольца.
Ульва – морская зелёная
водоросль, известная под названием «морской салат». Имеет многоклеточное
ярко-зелёное пластинчатое слоевище, достигающее в длину до полутора метров.
Вольвокс – колониальный организм, относящийся к отделу зелёных водорослей.
Вольвокс способен передвигаться, клетки внешнего слоя имеют по два жгутика.
Обитают в стоячих пресных водоёмах. При массовом размножении вызывают цветение
воды, окрашивая её в зелёный цвет. Размер одной колонии достигает 3
миллиметров. Колония шарообразная, включает от 200 до 10 тысяч клеток.
Ламинария (или «морская капуста») – бурая водоросль, которая
употребляется в пищу. Её таллом имеет буровато-коричневую
окраску, так как в нём содержится много жёлтых пигментов, маскирующих
хлорофилл. Таллом ламинарии может достигать длины 20 метров. Имеет органы
прикрепления – ризоиды.
Порфира –
морская красная водоросль. Имеет таллом в виде однослойной или
двухслойной пластинки, сужающейся в нижней части в небольшой стебелёк. Он
переходит в подошву с ризоидами. Это растения средних размеров, но нередко
достигают в длину метра и более.
Большинство водорослей обитает от поверхности
воды до глубины 20–40 метров, только немногие виды (из красных и бурых)
при хорошей прозрачности воды опускаются до 200 метров. Глубже проникает
небольшое количество света. Его недостаточно для синтеза органических веществ,
поэтому в этих слоях живут лишь водоросли, имеющие вспомогательные пигменты
(красный, синий).
Водоросли, которые прикрепляются ко дну или
подводным предметам с помощью ризоидов, называются бентосные (донные).
Часть водорослей имеют небольшие размеры и свободно плавают в толще воды. Это фитопланктон,
образующий продуцентную основу большинства водных биоценозов.
Следует заметить, что сине-зелёные водоросли (цианобактерии) не являются настоящими водорослями, так как
они относятся к прокариотам, клетки которых не имеют ядра.
Выделяют несколько экологических форм
водорослей: пресноводные водоросли, водоросли морей и океанов, бентосные
водоросли, фитопланктон, водоросли ледников, водоросли термальных источников,
наземные водоросли и почвенные водоросли.
Первые примитивные водоросли появились в
архейскую эру. Они осуществляли фотосинтез и насыщали воду и воздух кислородом.
Это позволило существовать аэробным организмам.
Водоросли имеют большое
значение в существовании водных сообществ. Они являются продуцентами органических веществ. Водоросли
прямо или косвенно служат источником пищи для всех водных животных. Огромная
скорость размножения делает их основой всех водных цепей питания.
Микроскопические водоросли размножаются столь быстро, что их просто не успевают
съесть питающиеся ими животные. Высокая скорость размножения микроскопических
водорослей приносит как пользу, так и вред. Часто это является причиной
серьёзных экологических нарушений, начинается цветение воды, в результате чего
в ней резко снижается содержание кислорода. Это часто приводит к массовой
гибели водных организмов.
Вместе с кораллами водоросли активно участвуют в
образовании рифов.
Разнообразна роль
водорослей и в жизни человека. Во многих странах некоторые виды употребляют в пищу. Красный морской
салат изготовляют из красной водоросли порфиры. Морской капустой называют бурую
водоросль ламинарию, которая способна выводить радионуклиды из организма
человека. Кроме того, ламинария содержит большое количество витаминов и
минеральных элементов, особенно йода.
Человек
использует морские водоросли в химической промышленности. Из них
получают йод, альгиновую
кислоту, калийные соли, целлюлозу, спирт и уксусную
кислоту, агар-агар.
Агар получают из слоевищ водорослей (особенно
красных). Он широко используется в пищевой промышленности для приготовления
различного рода желе и мармеладов. Водоросли очень богаты калием, поэтому в
прибрежных районах их используют в качестве удобрения. Высокое содержание йода
долгое время делало водоросли основным промышленным источником получения этого
ценного элемента.
Содержание:
- § 1 Водоросли и их значение
- § 2 Клетки водоросли
- § 3 Окраска водорослей
- § 4 Краткие итоги по теме урока
§ 1 Водоросли и их значение
Царство Растения включает в себя две крупные группы организмов: подцарство Низшие и подцарство Высшие.
В ботанике принято относить к Низшим те растения, тело которых не имеет выраженных тканей, т.е. не разделено на органы, такие как корень, стебель и лист. К группе низших растений относят водоросли, дословно «растущие в воде».
Они встречаются не только в пресных и соленых водоемах, морях, океанах, но и на влажной почве, и даже коре деревьев. Эти организмы являются самыми многочисленными и важными для экологии планеты. Именно водоросли, за счет активного фотосинтеза, участвуют в образовании атмосферного воздуха с высоким содержанием кислорода.
На сегодняшний день «легкими нашей планеты» являются не только леса, но и водоросли. Для многих водных обитателей они служат домом и пищей. Человек научился использовать водоросли почти во всех отраслях своей хозяйственной деятельности. Около 160 видов морских водорослей употребляют в пищу (порфира, ламинария, саргассум и др.), многие идут на корм скоту. Водоросли используются в качестве удобрений и применяются в медицине. Из водорослей получают загустители и эмульгаторы в пищевой промышленности, в фармацевтике, парфюмерии, йод, агар. Некоторые водоросли используют для определения степени загрязнения водоёмов. Наука о водорослях называется альгологией – от альго – водоросль, логос – наука.
§ 2 Клетки водоросли
По количеству клеток в организме водоросли можно разделить на: одноклеточные, колониальные и многоклеточные. У одноклеточных водорослей клетка выполняет все функции целого организма. Посмотрите на хламидомонаду:
это представитель водорослей, вызывающий «цветение воды» в летние солнечные дни. Устроена хламидомонада очень интересно: снаружи ее клетка покрыта клеточной стенкой, под которой можно обнаружить ядро с ядрышком, хроматофор – от хромос – крашу и форос – несущий, это органоид несущий хлорофилл, пиреноид – центр накопления крахмала в клетке и цитоплазму.
Хламидомонада имеет тонкие выросты – жгутики. С помощью жгутиков водоросль активно передвигается в воде. Наличие в клетке хламидомонады светочувствительного глазка – стигмы – обеспечивает этой водоросли фототаксис от фото – свет, таксис – движение, т.е. движение к свету.
Клетки водоросли – вольвокс, объединены в общую сферу и соединены в ней нитями. Изучение строения вольвокса даёт возможность сделать научное предположение, что развитие организмов от одноклеточных к многоклеточным происходило через колониальные формы.
У многоклеточных водорослей проводящая система и корни отсутствуют. Клетки некоторых водорослей могут соединяться торцами, образуя цепочки или нити, иногда ветвистые. Видели тину в пруду? Рассмотрим ее под микроскопом. Это нити многоклеточной водоросли спирогиры. Хроматофор в ее клетках располагается по спирали или в виде пластинок. Тело другой водоросли – ульвы состоит из плотно прижатых друг к другу клеток, образующих в своей массе слоевище или таллом – т.е. тело водоросли.
Ульва прикрепляется ко дну разветвлёнными выростами – ризоидами. Размеры многоклеточных водорослей могут изменяться от микроскопических (микрометры), до гигантских (десятки метров).
§ 3 Окраска водорослей
Как вы заметили, хламидомонада, вольвокс, спирогира и ульва имеют зеленую окраску. В систематике они относятся к отделу Зеленые водоросли. Зеленые водоросли не образуют цветков и семян; большинство из них размножаются спорами.
Например, при благоприятных условиях хламидомонада размножается бесполым способом, образуя под общей оболочкой от 2 до 8 зооспор. А при неблагоприятных условиях репродуктивные клетки – гаметы разных особей хламидомонад выходят в воду и соединяются друг с другом, в результате чего образуется зигота. Зигота образует толстую оболочку, защищает клетки от неблагоприятных условий. Когда же наступают благоприятные условия, зигота начинает делиться, образуя четыре хламидомонады.
Помимо этого у зеленых водорослей распространено бесполое размножение – делением надвое (одноклеточные водоросли), либо вегетативно – частями слоевища или почками. Зеленые водоросли встречаются, в основном, на глубине достаточного освещения – до 10 – 12 м.
Ниже этой границы можно встретить бурые водоросли. В своих хроматофорах они содержат бурый пигмент фукоксантин.Ламинария сахарная (морская капуста), вакамэ, саргассум — являются одним из главных источников йода, отвечающего за умственное развитие у человека.
На глубинах более 50 м (иногда до 200 м) растут представители отдела Красные водоросли или Багрянки. Как правило, хлорофилл красных водорослей маскируется пигментами красного и синего цвета – фикобилинами. Именно поэтому, таллом водоросли порфиры имеет красный цвет. Практическое значение багрянок для человека велико.
Водоросль хондрус принимают как лекарство при заболевании дыхательных путей. Красные водоросли используются для добывания растительного студня агар-агара, применяемого в кондитерском производстве мармелада и в микробиологии как среда для получения чистых культур микробов.
§ 4 Краткие итоги по теме урока
1. Водоросли – группа растительных организмов, не имеющих разделения тела на органы и ткани.
2. Альгология – это наука о водорослях.
3. По количеству клеток в организме водоросли разделяют на одноклеточные (хламидомонада), колониальные (вольвокс) и многоклеточные (спирогира, ульва, порфира, ламинария).
4. В систематике Водоросли разделяют на отделы: Зеленые, Красные, Бурые и др.
Список использованной литературы:
- http://www.krugosvet.ru/enc/nauka_i_tehnika/biologiya/VODOROSLI.html?page=0,3
- http://sbio.info/page.php?id=10733
Использованные изображения:
Инфоурок
›
Биология
›Видеоуроки›Видеоролик по биологии, тема «Водоросли»
Видеоролик по биологии, тема «Водоросли»
Скачать материал
Выберите документ из архива для просмотра:
водоросли.mp4
- Сейчас обучается 82 человека из 39 регионов
Найдите материал к любому уроку, указав свой предмет (категорию), класс, учебник и тему:
6 153 318 материалов в базе
- Выберите категорию:
- Выберите учебник и тему
- Выберите класс:
-
Тип материала:
-
Все материалы
-
Статьи
-
Научные работы
-
Видеоуроки
-
Презентации
-
Конспекты
-
Тесты
-
Рабочие программы
-
Другие методич. материалы
-
Найти материалы
Другие материалы
Презентация по теме «Приспособленность»
- Учебник: «Биология», Пономарёва И.Н., Корнилова О.А., Чернова Н.М. / Под ред. Пономарёвой И.Н.
- Тема: § 43. Основные закономерности биологической эволюции
- 24.03.2018
- 792
- 3
- 23.03.2018
- 207
- 0
- 23.03.2018
- 690
- 0
Вам будут интересны эти курсы:
-
Курс повышения квалификации «ФГОС общего образования: формирование универсальных учебных действий на уроке биологии»
-
Курс повышения квалификации «Медико-биологические основы безопасности жизнедеятельности»
-
Курс повышения квалификации «Государственная итоговая аттестация как средство проверки и оценки компетенций учащихся по биологии»
-
Курс повышения квалификации «Нанотехнологии и наноматериалы в биологии. Нанобиотехнологическая продукция»
-
Курс повышения квалификации «Основы биоэтических знаний и их место в структуре компетенций ФГОС»
-
Курс профессиональной переподготовки «Анатомия и физиология: теория и методика преподавания в образовательной организации»
-
Курс повышения квалификации «Гендерные особенности воспитания мальчиков и девочек в рамках образовательных организаций и семейного воспитания»
-
Курс профессиональной переподготовки «Биология и химия: теория и методика преподавания в образовательной организации»
-
Курс профессиональной переподготовки «Организация производственно-технологической деятельности в области декоративного садоводства»
-
Курс повышения квалификации «Составление и использование педагогических тестов при обучении биологии»
-
Курс повышения квалификации «Инновационные технологии обучения биологии как основа реализации ФГОС»
-
Курс профессиональной переподготовки «Организация и выполнение работ по производству продукции растениеводства»
-
Настоящий материал опубликован пользователем Рычкова Евгения Александровна. Инфоурок является
информационным посредником и предоставляет пользователям возможность размещать на сайте
методические материалы. Всю ответственность за опубликованные материалы, содержащиеся в них
сведения, а также за соблюдение авторских прав несут пользователи, загрузившие материал на сайтЕсли Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с
сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.Удалить материал
-
- На сайте: 5 лет и 11 месяцев
- Подписчики: 1
- Всего просмотров: 55333
-
Всего материалов:
44
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.
У низших растений отсутствуют настоящие ткани и органы, и все клетки организма выполняют одни и те же функции. Поэтому некорректно говорить о наличии корней у этих растений: функцию прикрепления к субстрату выполняют ризоиды.
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
- Монадный – жгутиковый. Чтобы запомнить термин, будем вспоминать представительницу этого типа – хламидомонаду. В её названии буква “Х” напоминает два жгутика.
- 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.
- 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
- Нитчатый – представлен несколькими клетками, соединенными в длинную цепочку. Внешне напоминает нить, за что и получил такое название.
- Пластинчатый – состоящий из нескольких нитей, соединенных между собой в “пластину”. Такие водоросли нам наиболее известны: внешне они напоминают высшее растение с листьями.
- Сифоновый тип организации таллома представлен множеством слившихся клеток. Внутри такой водоросли не остается никаких перегородок, это своеобразный “кисель” из цитоплазмы всех клеток.
- 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.
Из-за большого количества и повсеместного обитания водорослей, до 80% всего кислорода атмосферы Земли производится именно этими растениями.
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
- 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.
- 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.
- 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.
Глазок водоросли не то же самое, что глаз человека. Глазками у одноклеточных водорослей называются светочувствительные органоиды – стигмы. Они улавливают световые лучи и определяют направление движения клетки. Водоросли фотосинтезируют, а для этого нужен свет. Поэтому клетки будут двигаться к наиболее освещенному месту.
Размножается водоросль как бесполым путем, так и половым.
При бесполом размножении цитоплазма внутри клетки делится много раз митозом, разрывая целлюлозную оболочку. Получается, взрослая водоросль никогда не выживает при появлении “детей”.
Вышедшие из клетки гаметы попарно сливаются, образуя зиготу, которая далее делится мейозом на 4 зооспоры. Каждая из зооспор затем превращается во взрослую водоросль.
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
Хлорелла используется для восстановления состава воздуха на космических кораблях. Эта водоросль очень быстро делится, поэтому вырабатывает очень много кислорода – гораздо больше, чем может произвести комнатное растение в горшочке.
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
Колония – специфическая форма совместного проживания одноклеточных организмов. Клетки в колонии независимы друг от друга и могут существовать отдельно.
Чтобы запомнить этот термин, будем ассоциировать его с общежитием. Колония состоит из множества особей, как и общежитие состоит из множества людей, взаимодействующих друг с другом. Однако каждая клетка колонии, как и каждый человек, могут существовать и отдельно от этого “сообщества”.
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
- Особые пигменты: фикоэритрин и фикоцианин.
- Запасное вещество – багрянковый крахмал.
- 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
- Особый пигмент – фукоксантин.
- Запасное вещество – ламинарин.
- 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?
- из-за малой численности
- из-за недостаточного разнообразия форм
- так как не имеют настоящих тканей и органов
- так как имеют слишком маленькие размеры тела
Задание 2.
Какое запасное вещество у бурых водорослей?
- фукоксантин
- крахмал
- олеин
- ламинарин
Задание 3.
Почему багрянки живут на большой глубине?
- имеют красные и синие пигменты и могут улавливать лучи синей части спектра
- прикрепляются только к особому каменистому субстрату
- живут в симбиозе с глубоководными животными
- из-за большой массы тела не всплывают на поверхность
Задание 4.
Ламинария полезна людям с…
- сахарным диабетом
- несахарным диабетом
- гипофункцией щитовидной железы
- гиперфункцией щитовидной железы
Задание 5.
Пиреноид — это…
- фотосинтезирующий аппарат
- скопление ферментов
- хроматофор
- светочувствительный органоид
Ответы: 1 – 3; 2 – 4; 3 – 1; 4 – 3; 5 – 2.