Низшие растения (водоросли)

Отдел Зеленые водоросли - наиболее распространенный (обширный) отдел водорослей. Представлен одноклеточными, многоклеточными и колониальными формами, преобладающее поколение – гаметофит (гаплоидная стадия).

ХЛАМИДОМОНАДА - обитает в небольших пресных стоячих водоемах (лужи, озера, болота) и на влажной почве, характерен смешанный тип питания.

Строение:

• грушевидная форма клетки;

• прозрачная плотная клеточная стенка (из гликопротеинов большую часть клетки занимает чашевидный хроматофор - органелла, содержащая множество различных пигментов (в основном хлорофилл) с пиреноидом – белковым телом для накопления крахмала (или основного фермента темновой фазы фотосинтеза – рубиско);

• 2 жгутика — обеспечивают подвижность;

• 2 сократительные (пульсирующие) вакуоли – выводят излишки воды;

• гаплоидное ядро;

• красный светочувствительный глазок – стигма – обеспечивает улавливание света, т.е. положительный фототаксис – движение хламидомонады к источнику света.

ХЛОРЕЛЛА - обитает в пресноводных прудах, на влажной почве и стволах деревьев (образует скопления в виде зеленого налета), размножается только бесполым путем.

Строение: клетки шаровидной формы с чашевидным хроматофором, стигмы и жгутиков нет, клетки неподвижны.

Значение: снабжение кислородом космических кораблей и корм скоту.

Многие микроскопические (одноклеточные) водоросли выделяют большое количество кислорода, являются основными продуцентами первичной биомассы, из-за своей высокой скорости размножения вызывают экологическое нарушение – цветение воды (происходит снижение уровня кислорода в водоеме, появление неприятных запахов, накопление токсичных веществ и тд.

ВОЛЬВОКС - подвижная шаровидная колониальная водоросль, состоящая из множества (десятков и даже тысяч) клеток . Обитает в прудах и озерах, размножается бесполым и половым путем.

Строение:

клетки находятся внутри студенистой массы и связаны между собой цитоплазматическими мостиками;
клетки, расположенные на периферии, схожи по строению с хламидомонадой;
имеют чашевидный хроматофор, два жгутика, которые в совокупности обеспечивают движение всей водоросли.

СПИРОГИРА - обитает в прудах и речных заводях, где образует основную часть зеленой тины, размножается бесполым путем – с помощью фрагментации, при этом каждый фрагмент дает начало новому организму.

Строение:

крупные цилиндрические клетки образуют цепочки – неветвящиеся нити;
большую часть клетки занимает центрально расположенная вакуоль с клеточным соком;
спирально закрученный хроматофор с пиреноидом.

Конъюгация спирогиры - две нити сближаются, располагаются параллельно и покрываются слизью. Противолежащие клетки нитей образуют выросты, которые соединяются между собой. Протопласты клеток сливаются, образуя диплоидную (2n) зиготу.

Зигота (зигоспора) покрывается плотной оболочкой и впадает в покоящуюся зимнюю стадию, весной зигоспора делится путем мейоза, образуя 4 гаплоидные клетки, 3 из которых погибают, а 1 – дает начало новой нити спирогиры.

УЛОТРИКС - обитает в пресных водоемах, прикреплённый образ жизни, размножается половым и бесполым путем.

Строение:

• самая первая клетка – бесцветная (не содержит хлорофилл), нужна для закрепления в субстрате;

• хроматофор в виде незамкнутого кольца с пиреноидом.

УЛЬВА (МОРСКОЙ САЛАТ) - обитает в морях, размножается бесполым и половым путем, имеет ризоиды для прикрепления к субстрату (не для минерального питания, т.к. оно у водорослей осуществляется всей поверхностью таллома), употребляют в пищу, так как богата йодом.

• в большинстве случаев обитают в морях;

• самые глубоководные водоросли (до 200м);

• большинство – многоклеточные представители (есть одноклеточные и колониальные формы);

• размножаются бесполым (вегетативно или спорами) и половым путем;

• в жизненном цикле отсутствуют жгутиковые стадии.

Строение:

• хроматофоры без пиреноидов;

• имеют пигменты: хлорофилл (a, b и d), каротиноиды и фикобилины – красные (фикоэритрины) и сине-фиолетовые (фикоцианин и аллофикоцианин);

• запасное вещество – багрянковый крахмал.

Значение:

- получение агар-агара, который используется в пищевой промышленности (для получения желатина, мармелада и тд), для производства бумаги и в микробиологических исследованиях (для приготовления питательных сред);

- из золы красных водорослей получают йод и бром.

крупные многоклеточные морские организмы;

• размножаются бесполым (вегетативно или спорами) и половым путем;

• в жизненном цикле преобладает спорофит, т.е. взрослый организм – диплоидный.

Строение: у некоторых (высокоорганизованных форм) имеются тканеподобные структуры и имеют ризоиды для прикрепления в субстрате (не для минерального питания, т.к. оно у водорослей осуществляется всей поверхностью таллома). У некоторых представителей для прикрепления в субстрате имеется специальный базальный диск и клетки имеют многочисленные хроматофоры в виде зерен и дисков.

Имеют пигменты:

хлорофилл (a и с), каротиноиды и фукоксантин;
запасное питательное вещество ламинарии – ламинарин (может также накапливаться спирт маннит и жиры).

Значение:

• ламинарию (морскую капусту) употребляют в пищу, так как она богата йодом;

• в промышленности бурые водоросли используют для получения альгиновой кислоты и ее солей – альгинатов;

• используется в медицине для лечения некоторых заболеваний;

• используются в качестве удобрения и на корм скоту.

У растений, способных к половому размножению выражено чередование поколений, происходит смена ядерных фаз – гаплоидной (n) и диплоидной (2n).

Гаметофит – половое гаплоидное (n) поколение, образующее гаплоидные (n) гаметы путем митоза (т.к. хромосомный набор сохраняется) Спорофит – бесполое диплоидное (2n) поколение, образующее гаплоидные (n) споры путем мейоза (т.к. происходит редукция хромосомного набора – его уменьшение вдвое).

В благоприятных условиях (в теплое время года) – бесполое размножение. Материнская клетка (т.е. исходная хламидомонада) (n) теряет жгутики и последовательно митотически делится, образуя внутри клеточной оболочки от 2 до 8 спор – зооспор (n). Оболочка материнской клетки разрывается, зооспоры (n) выходят наружу и развиваются до взрослой особи (n).

В неблагоприятных условиях (в холодное время года – зимой) – половое размножение. Взрослая особь хламидомонады – гаметофит (гаплоидная стадия) образует гаметы путем митоза (хромосомный набор сохраняется). Гаплоидные гаметы (n) сливаются с гаметами других особей (т.е. происходит оплодотворение), образуя диплоидную зиготу - спорофит, образовавшаяся диплоидная зигота покрывается плотной оболочкой и переживает неблагоприятные условия (зимует). Данную зиготу называют зигоспорой. Диплоидная зигота – спорофит, образует гаплоидные зооспоры (споры со жгутиками) путем мейоза (происходит редукция хромосомного набора – его уменьшение в два раза).

В благоприятных условиях (в теплое время года) – бесполое размножение. Гаплоидные (n) клетки таллома (слоевища) взрослой особи образуют по 2-4 гаплоидные (n) зооспоры путем митотического деления (хромосомный набор сохраняется). Гаплоидные (n) зооспоры путем митоза развиваются в новые гаплоидные (n) нити улотрикса.

В неблагоприятных условиях (в холодное время года – зимой) – половое размножение. Взрослая особь – гаметофит (гаплоидная стадия) образует гаплоидные (n) гаметы путем митоза (хромосомный набор сохраняется). Гаплоидные гаметы (n) сливаются с гаметами других особей (т.е. происходит оплодотворение), образуя диплоидную зиготу – спорофит. Образовавшаяся диплоидная зигота покрывается плотной оболочкой и переживает неблагоприятные условия (зимует). Данную зиготу называют зигоспорой.

Диплоидная зигота – спорофит, образует гаплоидные зооспоры (споры со жгутиками) путем мейоза (происходит редукция хромосомного набора – его уменьшение в два раза). Гаплоидные (n) зооспоры попадут на субстрат и путем митоза образуют новую гаплоидную (n) зеленую нить улотрикса.