1.понятие водоросли. Место водорослей в современносй системе органического мира
Водоросли (лат. Algae) — гетерогенная экологическая группа преимущественно фототрофныходноклеточных, колониальных или многоклеточных организмов, обитающих, как правило, в водной средеВодоросли — группа организмов различного происхождения, объединённых следующими признаками: наличие хлорофилла и фотоавтотрофного питания; у многоклеточных — отсутствие чёткой дифференцировки тела (называемого слоевищем, или талломом) на органы; отсутствие ярко выраженной проводящей системы; обитание в водной среде или во влажных условиях (в почве, сырых местах.Таллом бывает как одноклеточным, так и многоклеточным. Среди многоклеточных водорослей наряду с крупными есть микроскопические Среди одноклеточных есть колониальные формы, когда отдельные клетки тесно связаны между собой.Вод.низшие растения,т.к. у низш раст.з-талом,не имеет общ плана строения, может быть однокл, многокл,слоевищным.
|
2. происхождение эукариотических водоросле. Роль первичного и вторичного эндосимбиоза в эволюции водорослей
По теории симбиогенеза, хлоропласты и митохондрии клеток эукариотических организмов некогда были самостоятельными организмами: хлоропласты – прокариотическими водорослями, митохондрии – аэробными бактериями (В результате захвата амебоидными эукариотическими организмами аэробных бактерий и прокариотических водорослей возникли предки современных групп эукариотических водорослей. Некоторые исследователи приписывают симбиотическое происхождение также хромосомам и жгутикам.
По теории несимбиотического происхождения эукариотические водоросли возникли от предка, общего с синезелеными водорослями, имеющего хлорофилл и фотосинтез с выделением кислорода, в этом случае современные фотосинтезирующие прокариоты (синезеленые водоросли) – это боковая, тупиковая ветвь растительной эволюции.
|
3.особенности талломной организациии и кл\строения отдела синезеные водоросли. Способы размножения.
Известны разные способы размножения цианобактерии. Деление клеток происходит путем равновеликого бинарного деления, сопровождающегося образованием поперечной перегородки или перетяжки; неравновеликого бинарного деления (почкования); множественного деления. Бинарное деление может происходить только в одной плоскости, что у одноклеточных форм приводит к образованию цепочки клеток, а у нитчатых - к удлинению однорядного трихома. Деление в нескольких плоскостях ведет у одноклеточных цианобактерий к формированию скоплений правильной или неправильной формы, а у нитчатых - к возникновению многорядного трихома (если к такому делению способны почти все вегетативные клетки нити) или однорядного трихома с боковыми однорядными ветвями. Размножение нитчатых форм осуществляется также с помощью обрывков трихома, состоящих из одной или нескольких клеток, у некоторых - также гормогониями , отличающимися по ряду признаков от трихомов, и в результате прорастания акинет в благоприятных условиях.
Особенности клетки- Не имеют оформленного ядра
Цвет обеспечивает зеленый пигмент, который находится непосредственно в цитоплазме.
Оболочки клеток прочные. Содержат хитин.
представлены одноклеточными, колониями талломами
|
4.основные систематические группы цианобактерий
порядок хроококковые Порядок включает широко распространенные одноклеточные и колониальные формы, не образующие слоевища, свободноживущие или сидящие на субстрате. Размножаются эти водоросли почти без исключения делением клеток.
Порядок плеврокапсовые класс одноклеточных и колониальных синезелёных водорослей. Клетки дифференцированы на основание и вершину. Всегда прикреплены к субстрату; часто образуют более или менее оформленные слоевища. В слоевище нити клеток обычно срастаются друг с другом боковыми сторонами, образуя ложную паренхиму, иногда с сильным нарушением первоначального строения. Клеточные оболочки большей частью толстые, крепкие или ослизняющиеся, иногда окрашенные в ярко-оранжевые или красно-коричневые цвета. Размножение эндо- или экзоспорами.
Порядок осциллаториевые Трихомы осциллаториевых не содержат гетероцист и почти всегда лишены спор, они однорядные, с влагалищами или без них, подвижные
Порядок ностоковые. У ностоковых трихомы всегда однорядные, всегда с гетероцистами и часто со спорами, не ветвящиеся или ветвящиеся ложно. Они бывают как с влагалищами, так и без них, чаще по одному трихому в каждом влагалище
Порядок стигонемовые Представители порядка характеризуются настоящим ветвлением, хотя здесь встречается и ложное ветвление. Трихомы в нитях одноили многорядные, гетероцисты латеральные или интеркалярные. Нити соединены в войлоковидные, подушкообразные или накипные дерновинки.
|
5.значение цианобактерий их роль в экосистемах
. В настоящее время, являясь значительной составляющей океанического планктона, цианобактерии стоят в начале большей части пищевых цепей и производят значительную часть кислорода (вклад точно не определен: наиболее вероятные оценки колеблются от 20 % до 40 %).
Цианобактерия стала первым фотосинтезирующим организмом, чей геном был полностью расшифрован.
В настоящее время цианобактерии служат важнейшими модельными объектами исследований в биологии. В Южной Америке и Китае бактерии родов спирулина и носток из-за недостатка других видов продовольствия используют в пищу: их высушивают, а затем готовят муку. Им приписывают целебные и оздоравливающие свойства, которые, однако, в настоящее время не нашли подтверждения. Рассматривается возможное применение цианобактерий в создании замкнутых циклов жизнеобеспечения, а также как массовой кормовой или пищевой добавки.
Составляют значительную долю океанического фитопланктона. Способны к формированию толстых бактериальных матов. Некоторые виды токсичны и условно-патогенны . Главные участники цветения воды, которое вызывает массовые заморы рыбы и отравления животных и людей. Уникальное экологическое положение обусловлено наличием двух трудносочетаемых способностей: к фотосинтетической продукции кислорода и фиксации атмосферного азота .
|
6.особенности таллломной организации и кл\строения отдела зеленые водоросли.значение и роль в экосистемах
У зелёных водорослей известны следующие типы дифференциации таллома:
монадный - отдельные клетки, имеющие постоянную форму, способные к активному движению в водной среде при помощи жгутиков, одиночные или собирающиеся в колонии, ценобии
пальмеллоидный -клетки, подобные монадным и имеющие характерные для монадного типа органеллы, но ведущие неподвижный образ жизни. Часто образуют колонии, состоящие из слизистых выделений и погружённых в эту слизь клеток
коккоидный -клетки — одиночные или колониальные (ценобиальные), одетые в плотные оболочки, без жгутиков, в вегетативном состоянии неподвижные
сарциноидный тип является переходным между одноклеточными и многоклеточными водорослями. Клетки такого типа способны делиться в трёх взаимно перпендикулярных плоскостях и образовывать объёмные скопления.
Трихальный тип — многоклеточный таллом, клетки которого делятся преимущественно в одной плоскости и образуют нити толщиной в один или несколько рядов. Нити могут быть простыми или разветвлёнными. Чаще всего клетки нити делятся поперечными перегородками, что обеспечивает постоянный рост нити в длину.
Гетеротрихальный таллом схож с ничтатым, но различные участки его морфологически дифференцированы и приспособлены к выполнению различных функций, например, могут иметься две системы нитей — стелющиеся по субстрату и отходящие от них вертикально. Разнонитчатые талломы встречаются у охрофитовых, зелёных и красных водорослей.
псевдопаренхиматозный таллом представляет собой объёмистое слоевище, возникающее в результате срастания нитей. Встречается у охрофитовых и красных водорослей, возможно также и у зелёных.
паренхиматозный тип образуется за счёт деления клеток в двух или трёх направлениях. Образуются объёмные или пластинчатые, листовидные слоевища, диффернцированные на ткани, которые выполняют различные функции. Тканевые слоевища чаще всего встречаются у охрофитов, в частности у бурых водорослей, известны и у представителей зелёных и красных водорослей.
сифональный тип — это многоядерное слоевище неклеточного строения. Оно может вырастать до макроскопических размеров и иметь определённую степень дифференцировки (внешнюю расчленённость). Перегородки появляются при повреждении такого таллома и в процессе размножения. Сифональные талломы известны у зелёных и жёлто-зелёных водорослей.
сифонокладальный таллом образуется из первичного сифонального и представляет собой сложное слоевище нитчатой или другой формы, состоящее из многоядерных элементов. Встречается только у зелёных водорослей.
Зелёные водоросли входят в состав планктона и, развиваясь в большом количестве, вызывают цветение воды. Ульва, или морской салат, и монострома в Восточной Азии употребляются в пищу. Во многих странах разрабатывают наиболее рентабельные методы интенсивного культивирования одноклеточных Зелёные водоросли в качестве источника пищи и корма, У людей они являются причиной кожных заболеваний и изредка — бурситов и перитонитов, у крупного рогатого скота могут быть причиной маститов.
|
7.способы размн и особенности жизненного цикла зеленых водорослей
Размножение зелёных водорослей бывает вегетативным, бесполым и половым.
Вегетативное размножение у одноклеточных, лишённых оболочки, происходит делением клетки пополам , у колониальных и многоклеточных — фрагментами таллома, у харовых — специальными ризоидальными и стеблевыми клубеньками.
При бесполом рамножении формирующиеся зооспоры могут быть голыми или покрытыми жёсткой клеточной стенкой. Покрытие из чешуек такое, как у многих празинофициевых подвижных репродуктивных клеток, многих ульвофициевых и харофитовых, — редко встречается у репродуктивных клеток хлорофициевых. Зооспоры после периода движения останавливаются, теряют свои жгутики, округляются (в случае голых зооспор) и развиваются в вегетативные особи. Апланоспоры (неподвижные споры) — споры бесполого размножения, у которых отстуствуют жгутики, но имеются сократительные вакуоли. Апланоспоры рассматривают как клетки, у которых приостановлено дальнейшее развитие в зооспоры. У автоспор, которые представляют собой уменьшенные копии неподвижных вегетативных клеток, отсутствуют сократительные вакуоли. Образование автоспор коррелирует с завоеванием наземных условий, в которых вода не может всегда присутствовать в достаточном количестве.
Половой процесс представлен различными формами: хологамия, конъюгация, изогамия, гетерогамия, оогамия. Жизненные циклы зелёных водорослей очень разнообразны. Здесь встречаются всевозможные типы.
|
8.деление отдела зеленые водоросли на классы их характеристика
в отделе зеленых водорослей мы принимаем деление на 5 классов:
1) вольвоксовые, основная форма вегетативного тела — подвижные жгутиковые клетки и колонии таких клеток; К классу вольвоксовых относятся водоросли имеющие монадную структуру тела. В вегетативном состоянии они подвижны в течение всей жизни. Таллом представлен колонией, или одноклеточными формами. Независимо от строения тела слагающие его клетки всегда несут на переднем конце два, реже четыре одинаковых жгутика; лишь у небольшого числа примитивных форм могут наблюдаться два или три неравных жгутика; Оболочка клеток пектиновая или целлюлозная, твердая, иногда снаружи образует выросты разнообразной формы или ослизняется. большинство вольвоксовых — фототрофы, хотя известны случаи гетеротрофного и миксотрофного питания. В процессе фотосинтеза наряду с крахмалом могут вырабатываться масло и волютин. Размножение вольвоксовых осуществляется вегетативным, бесполым и половым путем. При прорастании зиготы обычно образуются четыре, реже большее число зооспор, дающих начало новым особям.
2) протококковые, основная форма вегетативного тела — неподвижные клетки с плотной оболочкой и колонии таких клеток; В отличие от вольвоксовых протококковые водоросли характеризуются в вегетативном состоянии полным отсутствием монадной структуры тела. У громадного большинства видов таллом имеет коккоидную структуру. Оболочка клеток протококковых водорослей всегда сплошная, из целлюлозы, реже с примесью пектиновых веществ, а у низших форм чисто пектиновая. У многих видов она снаружи снабжена щетинками, иглами, шипиками, бородавками или окружена толстым слоем слизи, что помогает клеткам пассивно парить в толще воды. Хлоропласт в клетках обычно один. У протококковых водорослей преобладает бесполое размножение, реже наблюдается половой процесс, иногда они размножаются путем простого деления клеток. Бесполое размножение осуществляется при помощи гемизооспор, зооспор и автоспор. Гемизооспоры, или амебоиды, — наиболее примитивные специализированные клетки бесполого размножения. От зооспор они отличаются отсутствием жгутиков, а от автоспор, кроме того, и отсутствием настоящей оболочки. Половой процесс у протококковых водорослей наблюдается сравнительно редко. Обычно это изогамия, реже гетерогамия.
3) улотриксовые — многоклеточные нитчатые и пластинчатые формы различной степени усложненности; Класс улотриксовых объединяет очень большое количество крайне разнообразных зеленых водорослей, общим признаком которых является нитчатое или пластинчатое строение слоевища. В простейшем случае это нить, образованная одним рядом клеток. Именно такая форма служит основой и начальной стадией всех последующих более сложных форм. Нити у одних видов свободно-живущие; у других — прикрепленные, и тогда дифференцированные на основание и вершину. Они могут быть ветвящимися и неветвящимися, равномерно цилиндрическими и сужающимися к вершине, распростертыми по субстрату и прямостоящими,
4) сифоновые — неклеточные одноядерные и многоядерные формы с различной степенью внешнего расчленения слоевищ и нитчатые формы, образованные многоядерными сегментами; К этому классу относятся те зеленые водоросли, которые, в отличие от других представителей отдела, не имеют клеточного строения. Их крупное, сложно устроенное, по форме слоевище представляет собой одну гигантскую «клетку» или, реже, разделено на участки (сегменты) своеобразными перегородками и содержит одно или множество. Неклеточное строение этих водорослей называют сифонным. Несмотря на отсутствие клеточных стенок, они, собственно, уже не одноклеточные организмы, скорее их слоевище — это комплекс не вполне разделившихся клеток
5) конъюгаты — одноклеточные симметричного строения и нитчатые формы с половым размножением типа конъюгации. Самая яркая отличительная черта конъюгат, позволяющая объединять их вместе в особый класс, несмотря на разнообразие внешнего вида,— это полное отсутствие подвижных стадий размножения, т. е. зооспор и подвижных гамет, и наличие своеобразного полового процесса, получившего специальное название — конъюгация. В результате такого слияния, происходящего через специально образующийся канал, получается одноклеточная, покрытая толстой оболочкой зигота. Внешне две сливающиеся (конъюгирующие) клетки совершенно неразличимы; физиологическая дифференциация на мужскую и женскую клетки хотя и определенна, но узнать ее можно лишь косвенно и спустя некоторое время — по положению зиготы.
|
9.особенности талломной организации и клеточного строения представителей отдела Харовые водоросли
таллом однообразен и не образуют сложных мозаик — тканей. не имеется ни специализированных покровных, ни специализированных проводящих элементов. Это макроскопические водоросли, внешне сходные с некоторыми высшими растениями (хвощ, роголистник). Высота их таллома составляет обычно 20—30 см, но может достигать и 1—2 м, боковые ветви ограниченного роста, расположены мутовками на многоклеточных узлах. Междоузлия состоят из одной длинной клетки, которая может обрастать корой из узких клеток. Оболочки клеток иногда обызвестленные. Хлоропласты зелёные, содержат хлорофиллы a и b, из дополнительных пигментов — ликопин. Запасное вещество — крахмал.
|
10.значение харовых водорослеей, их роль в экосистемах. Общие чарты с высшими растениями.
. Роль харовых водорослей сравнительно невелика, однако там, где они поселяются, проявляется их влияние на гидрологический режим и биологические особенности водоёмов. Режим водоёма становится более устойчивым и в нём формируется особый биоценоз. На талломах харовых развивается множество эпифитов — микроскопических водорослей и бактерий, служащих кормом для беспозвоночных, поедаемых рыбой. В густых зарослях этих водорослей находят приют и защиту молодых рыб и мелкие животные. Замечено, что в водоёмах с обильным развитием харовых водорослей отсутствуют или слабо развиты личинки комаров. Предполагают, что это обусловлено действием антибиотиков, выделяемых харовыми водорослями.
Харовые служат источником пищи для водоплавающих птиц, особенно на путях их осенних перелётов. Птицы используют главным образом ооспоры, заполненные крахмалом и каплями жира.
|
11.деление отделаХаровые водоросли на классы, их характеристика
Харовые водоросли, или, как их еще называют, харофиты, или лучицы, представляют собой совершенно своеобразные крупные растения, резко отличающиеся от всех остальных водорослей. При беглом взгляде они скорее похожи на некоторые высшие растения: одни из них — более всего на хвощ.
класс мезостигмовые- преноводные монады, покрытые органическими чешуйками. ранее их относили к празинофициевым зеленым водорослям, от которых они отличаюся формой клетки, строением корешковой системы жгутиков. клетка имеет дисковидную форму, жгутики выходят от впячивания, расположенного в центре клетки на плоской её стороне.базальные тела жгутиков связаны фиблилярными соединениями, как и у других зеленых водорослей. жгутики её покрытымногоугольными чешуйками. что похоже на харовые водоросли. в клетке распложен единственный пластинчатый хлоропласт, содержащий несколько пигментов. есть глазок. размножение простым делением попалам.
класс хлорокибофициевые-представлены округлыми клетками, покрыта толстым слоем слизи. в клетках есть чашевидной формы хлоропласт, которы имеет 2 различных пиреноида. пероксисома связана с базальными телами жгутиков.
при бесполом размножении в летках формируются по одной двужгутиковой зооспоре, которая освобождается после разрушения оболочки материнской клетки. жгутики латеральные, тело и жгутики зооспор покрыты плоскими чешуйками. жгутики покрыты волосками, имеется многослойная структура, связанная с корешком. митоз открытый, с центриолями.
Класс зигнемофициевые – включает коккоидных и неветвящихся нитчатых пресноводных оранизмов. Митоз идет без центриолей, ядерная оболочка изчезает в анафазе. Цитокинез идет с образованием примитивного фромопласта, без плазмодесм и у многих видов путем впячивания плазмалеммы. В жизненном цикле нет жгутиковых стадий. Половой процесс – коньюгация. При коньюгации или протопласт одной из клеток через копуляционный канал переползают в другую клетку, где происходит слисние и образуется диплоидная зигота. Образованная зигота покрывайется оболочкой и превращается в покоющуюся садую-зигоспору, при проростании которой происходит мейрз. Клеточная стенка коньюгат трехслойная.
Класс Колеохетофициевые – таллом представлен ветвящимися нитями с плазмодесмами. Нити могут заканчиваться бесцветными волосками. Повижные клетки покрыты чешуйками. Митоз открытый с центриолями. Цитокинез идет с фразмопластом. Половой процесс оогамный.
Класс харофициевые-макрофиты с услодненным гетеротрихиальным талломом. Таллом имеет членичтое строение, и состоит из узлом и междоузлий. Рост таллома апикальный. Открытый митоз без центриолей. Половой процесс – оогамный. Оогонии и антеридии окружены стерильными клетками. Сперматозоиты покрыты чешуйками. Зооспоры у харовых отсутствуют, но есть несколько способов вегетативногоразмножения: 1) части основных побегов легко могут укорениться. 2)вегетативное размножение можетт осуществляться с помощью клубеньков, образующихся на ризоидах. 3) вег\разм с помощью звезчатых скоплений клеток, багатых крахмалом. 4) так же оно может происходить протонемаобразными отростками из узлов.
|
12.особенности представителей отдела эвгленовые водоросли. Их кл\строение, значение и роль в экосистемах.
Отдел включает водоросли зеленого цвета разной морфологической структуры таллома. Хлоропласты содержат хлорофилл a и b, каротиноиды. Запасное вещество — крахмал, изредка масла. Среди них есть как одноклеточные, так и многоклеточные формы.
Половой процесс изогамный или даже оогамный. Гаметы образуются внутри материнской клетки так же, как и зооспоры, но в большем количестве (16,32 или 64), и они, естественно, меньших размеров. Процесс оплодотворения происходит в воде. Оплодотворенная яйцеклетка покрывается многослойной оболочкой и оседает на дно водоема. После периода покоя зигота делится мейотически с образованием четырех дочерних особей хламидомонады.
Хламидомонада может размножаться делением клетки пополам.
Бесполое размножение осуществляется двумя способами: распадением нити на короткие участки, каждый из которых развивается в новую нить, или образованием в клетках четырехжгутико-вых зооспор. Они выходят из материнской клетки, сбрасывают один за другим жгутики, прикрепляются боком к субстрату, покрываются тонкой целлюлозной оболочкой и прорастают в новую нить.
Половой процесс изогамный. После оплодотворения зигота вначале плавает, затем оседает на дно, теряет жгутики, вырабатывает плотную оболочку и слизистую ножку, которой прикрепляется к субстрату. Это покоящийся спорофит. После периода покоя происходит редукционное деление ядра и зигота прорастает зооспорами.
Характерным признаком спирогиры является лентовидный, спирально изогнутый хроматофор, расположенный в постенном слое цитоплазмы. В центре клетки находится ядро, заключенное в цитоплазматический мешочек и подвешенное на цитоплазмати-ческих тяжах в крупной вакуоле.
Бесполое размножение осуществляется путем разрыва нити на короткие участки, при этом спорообразование отсутствует. Половой процесс — конъюгация. При этом две нити обычно располагаются параллельно друг другу и срастаются при помощи копуляционных выростов или мостиков. Оболочки их в месте соприкосновения растворяются, и образуется сквозной канал, через который сжавшееся содержимое клетки одной нити перемещается в клетку другой и сливается с ее протопластом. Образующаяся в результате оплодотворения зигота после периода покоя прорастает. Этому предшествует редукционное деление ядра: из четырех образовавшихся ядер три отмирают, а одно остается ядром единственного проростка, выходящего через разрыв наружных слоев оболочки зиготы.
| |
Скачать 408.47 Kb.